城市道路交叉路口交通信号模糊控制系统设计与实现

摘要

随着我国经济的快速发展以及城市化进程的加快，近年各大城市机动车数量急剧增加，交通问题已成为亟待解决的民生问题之一。城市交通系统的道路车辆流量具有较大的时变性和随机性，传统交叉口信号灯控制方法已难以满足交叉路口的通行量、疏导时间等需求。
　　 针对这一问题，引入模糊逻辑算法，设计了一种实时的智能交通信号控制系统。该系统利用车辆计数传感器获得各路口的车流量，根据交叉路口现状设计了一个单变量二维模糊逻辑控制器。该控制器以等待车辆数量和交叉方向等待车辆数量之差作为输入，绿灯延时作为输出。其中，模糊控制规则表在离线状态下转化为查询表，并存储于计算机中以供系统在线查询。实际应用时，系统通过查表根据路口等待车辆数量变化自动调节绿灯时间。
　　 本文提出了该智能交通信号控制系统的软硬件设计方案。系统以AT89S52单片机为核心，利用Intel8279芯片为键盘及显示器接口电路，采用C语言开发了具有交通灯控制、功率驱动、绿切等功能的交通灯模糊逻辑控制器。
　　 采用路口交通实例，对两种不同信号控制方式进行仿真实验和现场测量比较。试验结果表明感应控制方式优于多时段定周期控制，在交叉口流量较小的情况下表现得更突出。虽然实时交通数据和状况的不断地更新，但实时模糊控制系统仍能保证最优的交叉路口利用率，缩短了车辆平均等待延误时间。