【正文】 NS, ZO, PS, PM, PB}3）={大，負中，負小，零負，零正，正小，正中，正大}={NB, NM, NS, NZ, PZ, PS, PM, PB}2. 知識庫（Knowledge Base—KB） 23 知識庫推理決策模糊化接口 精確化接口被控對象FLC————給定 + 圖 3 模糊邏輯控制器的基本結(jié)構(gòu)知識庫由數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫兩部分構(gòu)成：1）數(shù)據(jù)庫（Data Base—DB） 數(shù)據(jù)庫所存放的是所有輸入、輸出變量的全部模糊子集的隸屬度矢量值（即經(jīng)過論域等級離散化以后對應(yīng)值的集合） ，若論域為連續(xù)域則為隸屬度函數(shù)。規(guī)則庫是用來存放全部模糊控制規(guī)則的，在推理時為“推理機”提供控制規(guī)則。??RBAC??? 25 模糊控制器的結(jié)構(gòu)在確定性控制系統(tǒng)中，根據(jù)輸入變量和輸出變量的個數(shù)，可分為單變量控制系統(tǒng)和多變量控制系統(tǒng)。由于這些模糊控制器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，推理運算時間長，因此除非對動態(tài)特性的要求特別高的場合，一般較少選用三維模糊控制器。本節(jié)以單變量二維模糊控制器為例，介紹這種形式模糊控制器的設(shè)計步驟，其設(shè)計思想是設(shè)計其他模糊控制器的基礎(chǔ)。7）反模糊化通過模糊推理得到的結(jié)果是一個模糊集合。近年來用模糊控制方法實現(xiàn)交通系統(tǒng)的控制,得到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,但同時考慮多相位和倒計時問題的研究并不多見。在每條入口道上設(shè)置兩個信號檢測器構(gòu)成一個檢測區(qū),一個設(shè)在停車線處,用于檢測該道的車輛離開數(shù)。下面令 表示第 i 相位對應(yīng)的兩個方向的車輛等待隊列長度（下稱隊()jkqi長）,j=1,2,3,4,5,6,為相位序號,k=1,2, ∈[0,Qlimit],Qlimit=D/L,Ljkq為單位車身長度。對于每個方向右車道，直行與左行車道均設(shè)有傳感器，用于檢測任一時刻在該區(qū)間內(nèi)將要行駛的車輛數(shù)目。 模糊控制器的設(shè)計所謂模糊控制就是在控制方法上應(yīng)用模糊集合論,運用模糊語言變量及模糊邏輯推理實現(xiàn)系統(tǒng)的智能控制。直行隊長基本率域為[0,Qlimit],設(shè)其論域為 Q,則Q={0,1，2,3,4,5,6,7,8,9,10}。圖 13 輸出變量各模糊子集的隸屬函數(shù)。39。再運用（37）或（38）式,得到綠燈亮的時間, 然后去控制信號燈和倒計時器。 for j=1:1:11?？梢灾苯诱{(diào)用，用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲?MATLAB 函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用。這樣使得用戶可以在 MATLAB 環(huán)境中完成一個具體模糊系統(tǒng)的設(shè)計﹑建立﹑修改和測試工作，然后通過編寫?yīng)毩⒂?MATLAB 環(huán)境的 C 語言程序來調(diào)用這個模糊系統(tǒng)，進而可以方便地用到實際的系統(tǒng)開發(fā)中去。作為對比,亦編寫了定時控制方法仿真程序,直行相位取 60 秒,其它相位取 20 秒。本文用 MATLAB 提供的模糊邏輯工作箱輔助設(shè)計多相位模糊控制器,方便快速,大大縮減了編程工 47 作量,且論域、語言變量、隸屬函數(shù)、控制規(guī)則等設(shè)定和修改非常容易。同時，對于交叉路口的車輛的運行情況和應(yīng)該遵循的交通燈的控制有了更多的了解。 50 參考文獻[1]劉曙光, 魏俊民, [M].北京：中國紡織出版社 [2][M].北京：清華大學(xué)出版社[3]尹宏賓, [M].廣州：華南理工大學(xué)出版社[4]朱銘琳, 陳陽舟, [J].交通與計算機[5]陳林, [J].電子工程師[6] [M].北京: 人民交通出版社[7]韋巍，[8] 程序設(shè)計與應(yīng)用（第二版）.高等教育出版社[9]王艷娜, 周子力, 王新偉. 基于模糊控制的多相位交叉口交通信號控制[J].計算機工程[10][J]，微計算機信息[11]陳洪，[12]陳森發(fā)，陳洪，.系統(tǒng)仿真學(xué)報[13]，：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社[14]黃文梅，楊勇， ：國防科技大學(xué)出版社。通過從確定選定題目到答辯的幾個月時間里，在指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助下自己終于完成了本次畢業(yè)論文設(shè)計。由于每一相位的配時是根據(jù)路口實時數(shù)據(jù)經(jīng)模糊推理一次確定,可用于安裝倒計時器的路口,仿真結(jié)果表明該方法是有效的。39。進一步，還可以運用 MATLAB 的仿真工具Simulink 來建立一個仿真環(huán)境，以測試結(jié)果模糊系統(tǒng)的功能和效果。MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C，F(xiàn)ORTRAN 等語言完相同的事情簡捷得多，并且 mathwork 也吸收了像 Maple 等軟件的優(yōu)點,使MATLAB 成為一個強大的數(shù)學(xué)軟件。ulist=zeros(11,11)。由于 R 龐大,因此不利于儲存和在線運算,通常是進一步求出模糊響應(yīng)表,即模糊控制表。合成的結(jié)果是一個模糊子集,可按隸屬度量大法、中位方法或加權(quán)平衡法進行反模糊化,得到在區(qū)間 E 上的精確控制量 Δe*,再經(jīng)尺度變換后得實際的控制量增量 Δe。設(shè)其論域為 E,為便于選取變量的詞集,定義 E={6,5,4,…,4,5,6}。以直行相為例討論控制器的設(shè)計。當(dāng)南北方向右轉(zhuǎn)亮綠燈，東西方向右轉(zhuǎn)亮綠燈，東西方向左轉(zhuǎn)亮綠燈時，可同時由相位相位 1﹑相位 3 和相位 4 完成。所謂主隊列是一個相位兩個方向中車輛等待數(shù)較大的等待隊列。根據(jù)實際交通經(jīng)驗,每一相位時間不能過短,以免某一相位的綠燈時間過小,使車輛不能及時通過路口而影響交通安全,一般最小相位時間為 1520s；信號周期也不能過長,一般不能超過 180s。 交通信號模糊控制思想單交叉路口交通流分布如圖 8 所示。傳統(tǒng)的控制一般是采用模型控制或預(yù)先人為地設(shè)定多套方案,實踐表明這種方法的控制效果并不理想。5）建立模糊控制表模糊控制規(guī)則可采用模糊規(guī)則表 1 來描述，共 49 條模糊規(guī)則，各個模糊語句之間是或的關(guān)系，由第一條語句所確定的控制規(guī)則可以計算出 u1。圖 7 多變量模糊控制器 模糊控制器的設(shè)計模糊控制器最簡單的實現(xiàn)方法是將一系列模糊控制規(guī)則離線轉(zhuǎn)化為一個查詢表（又稱為控制表） 。模 糊控 制器V1VmU1Un一維模糊控制器E U圖 4 一維模糊控制器2）二維模糊控制器 如圖所示，二維模糊控制器的兩個輸入變量基本上都選用受控變量和輸入給定的偏差 E 和偏差變化 EC，由于它們能夠較嚴格地反映受控過程中輸出變量的動態(tài)特性，因此，在控制效果上要比一維控制器好得多，也是目前采用較廣泛的一類模糊控制器。但是，至此所獲得的結(jié)果仍是一個模糊矢量，不能直接用來作為控制量，還必須作一次轉(zhuǎn)換，求得清晰的控制量輸出，即為解模糊。根據(jù)人工控制經(jīng)驗，可離線組織其控制決策表 R, R 是笛卡兒乘積集上的一個模糊子集，則某一時刻其控制量由下式給出： （225） 式中 表示模糊直積運算； 176。 模糊控制器的組成模糊控制器由模糊化接口、知識庫、推理機和解模糊接口組成，其組成框圖如圖 3 所示：模糊控制器的輸入必須通過模糊化才能用于控制輸出的求解，因此它實際上是模糊控制器的輸入接口。即使對應(yīng)于輸入信號的微小變化，輸出也會發(fā)生變化。將模糊推理的結(jié)果轉(zhuǎn)化 20 為精確值的過程稱為反模糊化。如“今天是晴天，則今天暖和” 。如“張三是好學(xué)生” 。3)學(xué)習(xí)：為了改善和加強模糊控制器的性能，必須讓它有自我學(xué)習(xí)或自我組織的能力，所得到的模糊控制器能根據(jù)設(shè)定的目標，增加或修改模糊控制規(guī)則。因此這種確定隸屬函數(shù)的方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。 Matlab 表示為： 6）Z 形隸屬度函數(shù)這是基于樣條函數(shù)的曲線，因為其呈現(xiàn)出了 Z 形狀而得名。盡管隸屬度函數(shù)的方法帶有主觀因素，但是主管的反映和客觀的存在時有一定聯(lián)系的，是受到客觀制約的，隸屬度函數(shù)實質(zhì)上反映的是事物的漸變性。當(dāng) γ=1 時， ，相當(dāng)于 A∪B 時的算子。???????AxxA0)1,(的 程 度屬 于?)(A??? ???ixx///21?????? ),(,),(,ix??xA/)(? 10 2）模糊集合的運算 由于模糊集是用隸屬函數(shù)來表征的，因此兩個子集之間的運算實際上就是逐點對隸屬度作相應(yīng)的運算。如“衣服臟了，則投入洗滌劑較多，洗滌時間較長” 。模糊控制是以人對被控對象的控制經(jīng)驗為依據(jù)而設(shè)計的控制器，故無需知道被控對象的數(shù)學(xué)模型。控制規(guī)則是模糊控制器的核心所在。 模糊控制概念模糊邏輯控制簡稱模糊控制,是一種基于模糊數(shù)學(xué)理論的新型控制方法。模糊控制的核心主要是利用模糊集合的控制理論，把人的控制策略轉(zhuǎn)化為能被計算機所接受的算法語言，這種方法能實現(xiàn)控制，同時能模擬人的思維方式對一些被控對象進行有效的控制。 ASV: Advanced Safety Vehicle)；二是通過 ETC 來收費的電子系統(tǒng)(Electronic Toll Collection System),相當(dāng)于不停車收費系統(tǒng)；三是 VICS 汽車信息通訊系統(tǒng)(Vehicle Information and Communication System)。因此,對于是否充分地利用道路資源的主要關(guān)鍵就是對交叉路口資源的利用是否充分的問題,對于交叉路口的交通運行特性進行深入的分析,并找出造成交通阻塞和擁擠的原因,對于怎樣提高交叉路口的運行能力的具體條件和相對應(yīng)的措施,以及對措施的實施效果是提高交叉路口運行能力和緩解城市交通阻塞和城市交通壓力問題是很有效和富有經(jīng)濟性的方法。企業(yè)的車輛調(diào)度中心通過衛(wèi)星,路邊信號站等裝置,以及車輛自動定位,識別 3 和稱重等設(shè)備,對營運車輛進行調(diào)度管理。如:視頻檢測器(如攝像頭),環(huán)形線圈檢測器,磁性檢測器,雷達檢測器,超聲波檢測器,射頻設(shè)備監(jiān)測器等等。 1 單交叉路口紅綠燈智能控制系統(tǒng)畢業(yè)論文目 錄1 緒 論 ......................................................................... 1 智能交通系統(tǒng)簡介 ............................................................ 1 國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 ............................................................ 3 本文主要研究內(nèi)容 ............................................................ 5 2 模糊控制原理 .................................................................... 6 模糊控制概述 ................................................................ 6 模糊控制概念 ................................................................ 7 模糊控制特點 ................................................................ 8 模糊控制理論基礎(chǔ) ............................................................ 8 模糊集合 ............................................................... 8 模糊算子 .............................................................. 11 隸屬度函數(shù) ............................................................ 12 模糊控制規(guī)則 .......................................................... 15 模糊推理 .............................................................. 17 反模糊化 .............................................................. 19 模糊控制器 ................................................................. 21