下載本文檔
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
FREEWAYTRAFFICFLOWMODELINGBASEDONRECURRENTNEURALNETWORANDWAVELETTRANSFORM基于遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波變換的高速公路交通流建模6Conclusions^吉論Thehighlynonlinearanddynamiccharacteristicsofthemacroscopictrafficflowrequireamodelingapproach,whichcandealwiththecomplexnonlinearrelationshipsamongthespeed,flowanddensity.宏觀交通流的高度非線性和動態(tài)特性,需要一個建模方法,它可以處理的速度,流量和密度之間的復(fù)雜的非線性關(guān)系。Atthesametime,effectivemeasureshavetobetakentoeliminatetrafficnoiseanddisturbance.Inthispaper,amethodofwaveletdenoisingandtrafficflowmodelingbyanElmanrecurrentneuralnetworkispresented.同時,必須采取有效措施來消除交通噪聲和干擾。在本文中,一種小波去噪和交通流的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模這工作了。Simulationresultsshowthatthewavelettransformcaneffectivelyeliminatethenoisesignal,andthattheElmannetworkcanaccuratelydescribetherealbehavioroffreewaytrafficflow.仿真結(jié)果表明,小波變換可以有效地消除信號中的噪聲,和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠準確地描述高速公路交通流的真實行為。Thismethodisofgreatimportancetorealizeon-linemodelingandcontroloffreewaytrafficflow.此方法對實現(xiàn)高速公路交通流的在線建模與控制具有重要意義。FuzzySelf-AdaptivePIDControllerforFreewayRampMetering高速公路匝道控制的模糊自適應(yīng)控制器Abstract:Aimingatthenonlinearandtime-varyingcharacteristicsoffreewaytrafficsystem,afuzzyself-adaptivePIDcontrollerisdesignedandappliedtofreewayrampmeteringinthispaper.摘要:針對高速公路交通系統(tǒng)的非線性、時變特性,設(shè)計了一種模糊自適應(yīng)控制器,并將其應(yīng)用于高速公路匝道控制系統(tǒng)。Atrafficflowmodeltodescribethefreewayflowprocessisfirstlybuilt.Basedonthemodelandinconjunctionwithnonlinearfeedbacktheory,afuzzy-PIDrampcontrolleristhendesigned.TherampmeteringrateisdeterminedbythePIDcontrollerwhoseparametersaretunedbyfuzzylogicaccordingtothedensitytrackingerroranderrorvariation.首先建立了一個交通流模型來描述高速公路的流程。基于該模型,并結(jié)合非線性反饋理論,一個模糊的控制器,控制器,然后設(shè)計。斜坡根據(jù)密度跟蹤誤差和誤差變化情況,通過模糊邏輯對控制器參數(shù)進行調(diào)整,確定了測量速度。Gaussandtrianglecurvesareusedforthemembershipfunctionsofthefuzzyvariables.Therulebaseincluding49fuzzyrulesisalsoestablished.Finally,thecontrolsystemissimulatedinMATLABsoftware.Theresultsshowthatthiscontrollerdesignedhasfastresponse,gooddynamicandsteady-stateperformance.Itcanachieveadesiredtrafficdensityalongthemainlineofafreeway,andcanmakevehiclestravelmoreefficientlyandsafely.Thisapproachisquiteeffectivetofreewayrampmetering.高斯和三角曲線用于模糊變量的隸屬函數(shù)。還建立了包括49個模糊規(guī)則的規(guī)則庫。最后,對控制系統(tǒng)進行了仿真研究的軟件。結(jié)果表明,該控制器具有響應(yīng)快、動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。它可以實現(xiàn)所需的交通密度,高速公路主線,并能使車輛行駛更安全、更安全。這種方法是相當(dāng)有效的高速公路匝道控制。2.FreewayTrafficFlowModel高速公路交通流模型Consideramultiplelane(入)freewaysectionwithasingleentryramp,asshowninfigure1.考慮多車道(入)具有單一入口匝道路段,如圖1所示。Assumethatattimeslicek,vehiclesflowintoagivensectionatarateofqu(k)vehiclesperhourperlanefromitsupperboundaryandr(k)vehiclesperhourfromtheentryramp.假設(shè)在時間片上,車輛進入一個給定的區(qū)段在一個區(qū)段(克)每車道從它的上邊界和(鉀)車輛每小時從入口匝道的速度。Theydischargeatarateofq(k)vehiclesperhourperlaneatitslowerboundary.他們以每小時的速度在其較低的邊界處排放一個問(克)的車輛。Bytheconservationprinciple,thenumberofvehiclesinthisfreewaysegmentattime按養(yǎng)護原則,在這條高速公路的車輛數(shù)量在時間k+1,N(k+1)wouldbeN(k1)=N(k)t[qu(k)-q(k)r(k)](1)Figure1AfreewaysectionN(k1)=N(k)t[qu(k)-q(k)r(k)](1)Definetrafficdensityas,whereislengthoftheroadsegment.Equation(1)cannowbewrittenintermsofdensity定義交通密度,哪里是公路段的長度。方程(1)現(xiàn)在可以用密度來書寫:(k1)=:(k)(t/:x)[qu(k)-q(k)r(k)/]⑵Empiricalevidencesuggeststhatarelationshipbetweenflowandtrafficdensityexists.Thisrelationship,denotedasisgenerallyreferredtoasthefundamentaldiagramoftrafficflow.Manyformsoffundamentaldiagramshavebeenproposed,allofwhichsharesomecommonfeatures:經(jīng)驗證據(jù)表明,流量和交通密度之間的關(guān)系存在。這種關(guān)系,表示為通常被稱為交通流基本圖。許多形式基本圖已經(jīng)被提出,所有這些都有一些共同的特點:(1)flowiszerowhendensityiszero;(2)thereisamaximumdensity(oftenreferredtoasjamdensity)thatcorrespondstobumper-to-bumpertraffic(atwhichflowisalsozero);and(3)thereexistsatrafficdensityatwhichflowismaximal(oftenreferredtoascriticaldensity).(1)密度為零時的流量為零;(2)有一個最大密度(通常稱為果醬密度),對應(yīng)于保險杠到保險杠的流量(在流量也是零);O)存在流量最大的交通密度(通常稱為臨界密度)。Whentrafficdensityisbelowcriticaldensity,flowincreaseswithdensity;andwhentrafficdensityisabovecriticaldensity,flowdecreaseswithdensity.交通密度低于臨界密度時,流量隨密度增大而增大;當(dāng)交通密度超過臨界密度時,流量隨密度的增加而減小。Equation(2)andthefundamentaldiagramconstituteadiscreteformofthewellknowntrafficflowmodelcalledLWRmodel[4].方程(2)和基本圖構(gòu)成的離散的眾所周知的交通流模型的lwr模型[4]形式。TheLWRmodelprovidesasimpleandtractableframeworkfortrafficsimulationandcontrolstudies.lwr模型提供了一個簡單的框架,交通仿真與控制研究。Itgivesgoodqualitativeresultsindescribingsuchtrafficphenomenaasshockwavesattrafficbottlenecks,progressionofatraffichump,andstartingandstoppingtrafficatintersections.它提供了良好的定性結(jié)果,在交通瓶頸,交通駝峰的進展,并停止交通在路口的交通瓶頸,描述這樣的交通現(xiàn)象。TheLWRmodelisusedinthispaperasthesystemmodelfordevelopingtraffic-responsiverampcontroller.lwr模型作為本文發(fā)展交通響應(yīng)匝道控制器的系統(tǒng)模型。Substituteinto(2),anddefine,weobtainequation(3).替代成(2),并定義,我們得到方程(3)。■(k1)=:(k)一二f[:(k)]:qu(k):r(x)/■(3)Withinitialcondition,equation(3)givesacompletedescriptionofthefreewayflowprocess.初始條件,方程(3)給出了高速公路交通流過程的完整描述。FuzzySelf-AdaptivePIDControllerforFreewayRampMetering高速公路匝道控制的模糊自適應(yīng)控制器Theoptimizationprocedureswithgeneticalgorithmareasfollows.遺傳算法的優(yōu)化程序如下(1)Determinationofoptimizedparametersandencodedmode.優(yōu)化參數(shù)和編碼方式的確定TheparametersneededtobeoptimizedareproportionalcoefficientKpandintegralcoefficientKi,andtheencodedmodeisrealnumbercode.待優(yōu)化參數(shù)比例系數(shù)KP和積分系數(shù)Ki和編碼方式是實數(shù)編碼。(2)Generationofinitialpopulationrandomly隨機初始種群的生成TheinitialpopulationisthegenecodesofPIparameters.初始種群是參數(shù)的基因編碼。Evaluationoffitnessfunction健身功能評價Fitnessfunctionisthelinkerbetweentheproblemandthegeneticalgorithm.EachchromosomewillbetranslatedintothePIparameterstocontroltheobjective.TheperformanceofeachcandidatePIcontrolisevaluatedthroughthevalueofitsfitness.健身功能是連接問題和遺傳算法的連接程序。每一個染色體將被翻譯成一個參數(shù)來控制目標。每個候選的性能控制是通過其健身價值評估。Aperformanceindexisaquantitativemeasureofsystemperformance.Forfreewayrampmetering,agoodPIcontrolshouldminimizetheerrorbetweenthedesiredtrafficdensityandtheactualtrafficdensitytozeroquickly,soaperformanceindexisdefinedas(8)性能指標是衡量系統(tǒng)性能的一個定量指標。對于高速公路匝道控制,一個良好的控制應(yīng)盡量減少所需的交通密度和實際交通量之間的誤差密度迅速降至零,所以性能指標定義為(8)wheree(k)isthedensitytrackingerror.Thebiggerthesumsofsquare-errorofaPIcontrol,thesmallerthefitnessfunction.Therefore,thefitnessfunctionisassigned,toeachcandidatePIcontrol.其中電子密度跟蹤誤差。一個有點控制的平方誤差的總和越大,越小的適應(yīng)度函數(shù)。因此,健身功能是分配的,每個候選PI控制ROLSelectionoperator選擇算子Besidestheroulette-wheelselection,weadoptaspecialselectionoperator,elitismoperator[8],whichsidestepsselection,crossover,andmutationandsimplyplacesthefittestPIcontrolfromthepreviousgenerationintothenextgenerationwithoutmodification.ElitismoperatorcanensurethatthebestPIcontroldon'thavetheprobabilityofmissing.除了輪盤賭選擇,我們采用了一種特殊的選擇算子、精英算子[8],它回避了選擇、交叉、變異和簡單的地方,優(yōu)勝劣汰的PI控制的上一代沒有修改的下一代。精英算子可以確保最佳的PI控制沒有丟失的概率。Crossoveroperator交叉算子Crossoveroperatorproducesnewindividualsincombiningtheinformationcontainedintwoparents.Thisisdonebycombiningthevaluesoftwoparents.Amethodcalleddiscreterec
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- GB/T 4937.44-2025半導(dǎo)體器件機械和氣候試驗方法第44部分:半導(dǎo)體器件的中子輻照單粒子效應(yīng)(SEE)試驗方法
- 2026年四川希望汽車職業(yè)學(xué)院單招職業(yè)適應(yīng)性考試題庫及答案詳解一套
- 2026年南陽科技職業(yè)學(xué)院單招職業(yè)適應(yīng)性考試題庫參考答案詳解
- 2026年南充文化旅游職業(yè)學(xué)院單招職業(yè)傾向性測試題庫及答案詳解一套
- 2026年濟南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)技能考試題庫參考答案詳解
- 2026年浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)技能考試題庫及完整答案詳解1套
- 2026年煙臺工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)傾向性考試題庫及完整答案詳解1套
- 2026年河南科技職業(yè)大學(xué)單招職業(yè)傾向性測試題庫及參考答案詳解1套
- 2026年貴州電子商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)適應(yīng)性考試題庫附答案詳解
- 2026年渭南職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招綜合素質(zhì)考試題庫及答案詳解1套
- 醫(yī)院產(chǎn)科培訓(xùn)課件:《妊娠期宮頸疾病的診治策略》
- 水質(zhì)監(jiān)測服務(wù)投標方案(技術(shù)標)
- 國家集采中選目錄1-8批(完整版)
- 【員工關(guān)系管理研究國內(nèi)外文獻綜述2800字】
- 《三只小豬蓋房子》拼音版故事
- YS/T 921-2013冰銅
- GB/T 6072.1-2008往復(fù)式內(nèi)燃機性能第1部分:功率、燃料消耗和機油消耗的標定及試驗方法通用發(fā)動機的附加要求
- GB/T 3883.201-2017手持式、可移式電動工具和園林工具的安全第2部分:電鉆和沖擊電鉆的專用要求
- GB/T 27807-2011聚酯粉末涂料用固化劑
- 21大自然的聲音同步練習(xí)(含答案)
- 低壓電氣基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件
評論
0/150
提交評論