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本文以高速公路交通流为研究对象,分别从入口匝道控制和主线限速控制两个方面进行了研究,目的是在高速公路主线上维持一个平稳畅通的交通流。针对高速公路交通流的特点,着重研究了模糊控制在入口匝道控制和主线限速控制两个方面的应用,并研究了自适应模糊控制在入口匝道控制中的应用。
首先,通过对目前各种入口匝道控制算法的简要介绍,引入了模糊控制算法,详细介绍了模糊控制器的结构以及两种模糊控制器的设计。设计了一种入口匝道的模糊控制器,它可用于多匝道的协调控制。以一段实际的高速公路对该控制器进行了仿真研究,仿真结果表明,模糊控制能较好地解决入口匝道的协调控制问题。
其次,通过分析模糊控制的不足,引入了神经网络理论,分析了两者结合的可能性,简单介绍了神经网络--模糊系统的结构。利用神经网络--模糊控制理论设计了一种入口匝道的自适应模糊控制器,并进行了仿真,然后分析了这种自适应模糊控制器的不足之处。
最后,通过对高速公路主线控制的必要性分析,引入了主线限速控制,简要介绍了限速控制的理论研究与发展现状。限速控制是入口匝道控制的有益补充,通过对入口匝道控制中没有考虑的影响高速公路主线交通流的其他重要因素的分析,设计了一种模糊控制器,用于高速公路主线限速控制。