2.4、模糊推理

由于模糊規(guī)則條數(shù)越多，推理速度就越慢，所以只考慮各相位平均車輛數(shù)，這并不會(huì)影響實(shí)際控制效果。因?yàn)椴捎枚S模糊控制器，所以使用如下控制規(guī)則：

IF ? ? A ? ? AND ? ?B ? ? ? ?THEN ? ? ? ?C

可知一共有49條控制規(guī)則。由此得到模糊控制規(guī)則表，如表4。每條控制規(guī)則都對(duì)應(yīng)一種算法，得到模糊關(guān)系Ri，所有的并起來(lái)得到總的模糊關(guān)系R，則：

C=（A×B）★R

表4 ?控制規(guī)則表

2.5、模糊決策

常用的判決方法有三種：最大隸屬度法，中位數(shù)法，加權(quán)平均數(shù)法。在此選用加權(quán)平均數(shù)法。要選擇適當(dāng)?shù)臋?quán)系數(shù)，一般的時(shí)候取隸屬度作為權(quán)系數(shù)。所以它的公式為：

其中，Ki為權(quán)系數(shù)，在這為隸屬度，Yi為論域中的元素。由此就可以得到輸出量，進(jìn)一步經(jīng)過反模糊化，得到精確的輸出量。

2.6、總結(jié)

為了方便，通過以上各步驟，先離線建立查詢表，將其存放在計(jì)算機(jī)中，即模糊化、模糊推理、清晰化等過程通過編程先實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而建立控制查詢表，在實(shí)時(shí)時(shí)直接通過查詢表就可得到相應(yīng)輸出量。這樣在實(shí)時(shí)控制過程中，模糊控制過程便轉(zhuǎn)化為計(jì)算量不大的對(duì)查詢表進(jìn)行查詢的過程，因此，以查找查詢表形式實(shí)現(xiàn)的模糊控制具有良好的實(shí)時(shí)性，滿足現(xiàn)場(chǎng)控制的要求。

為了使道路交通更為順暢，應(yīng)當(dāng)采用黃閃，并且燈的循環(huán)周期不能過長(zhǎng)，以免司機(jī)出現(xiàn)等待疲勞的情況。數(shù)據(jù)的采集一般在黃閃時(shí)進(jìn)行，在黃閃結(jié)束前下放延時(shí)命令。

3、模擬實(shí)驗(yàn)

交叉路口車速應(yīng)當(dāng)減慢，綠燈期間車輛過道口的速度約為10～15km/h，道口取為15m。設(shè)當(dāng)前情況如表5所示

表5 ?當(dāng)前情況

采用固定配時(shí)：周期為2分鐘，每個(gè)相位配時(shí)30秒，則綠燈期間每個(gè)車道最多能過25輛車。一個(gè)周期結(jié)束時(shí)，各相位平均車輛數(shù)如表6所示。

采用模糊控制：周期為2分鐘，查表得：①相位綠燈時(shí)間為42s;②相位綠燈時(shí)間為18s;③相位綠燈時(shí)間為42s;④相位綠燈時(shí)間為18s。一周期結(jié)束后，各相位平均車輛數(shù)如表6所示。

表6 ?一周期后各相位情況相位

由表6可知：采用固定配時(shí)車流量大的車道容易發(fā)生堵車現(xiàn)象，而車流量小的車道所分配的時(shí)間又沒有得到充分的利用，降低了交叉路口的通行效率。采用模糊控制，動(dòng)態(tài)配時(shí)，各相位在一個(gè)周期之后與原始狀態(tài)相差較小，減小了車流量大的車道的車輛數(shù)，避免堵車傾向;對(duì)車流量較小的車道來(lái)說(shuō)，充分利用所分配的時(shí)間，總的來(lái)說(shuō)時(shí)間的利用率得到提高，從而加大了交叉路口的通行效率。

4、結(jié)束語(yǔ)

模糊控制在交通燈控制系統(tǒng)中的使用解決了如何根據(jù)交通狀況調(diào)整交通燈的狀態(tài)問題，從而實(shí)現(xiàn)交通的可變控制，保持道路的通行效率，它比固定配時(shí)更能有效地控制交通。