紅綠燈交通系統(tǒng)軟件需求規(guī)格說明書

紅綠燈交通系統(tǒng)軟件需求規(guī)格說明書簡要概述公交調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)是在建立了優(yōu)化算法模型的基礎(chǔ)之上,通過對信號燈的自動控制來實現(xiàn)對交通網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化調(diào)度。系統(tǒng)以pc機為系統(tǒng)開發(fā)平臺,并配以相應(yīng)的接口電路。該系統(tǒng)可分為室外接收和室內(nèi)控制兩部分，其中室內(nèi)部分為主要部分。室內(nèi)算法的主要思想是接受各個車流檢測器反饋回來的車流量信息，提供最優(yōu)化調(diào)度的算法，根據(jù)控制中心計算出來的結(jié)果，來控制各個終端的信號燈，已達(dá)到最優(yōu)化調(diào)度的目的。使用事件模型使用者：城市交通管理員本軟件是針對城市交通管理員設(shè)計的，城市交通管理員是這個軟件的使用者，他通過此軟件為各個路口設(shè)置參數(shù)，使系統(tǒng)能夠根據(jù)輸入的參數(shù)實時地對各路口的交通進(jìn)行調(diào)度；能夠隨時掌握現(xiàn)在交通的具體情況；并且能夠?qū)@一天的交通情況作出總結(jié)作為該路口的歷史記錄供以后參考。使用事件概述：（1）輸入?yún)?shù)由于每個路口的最短和最長的綠燈時間是根據(jù)這個路口的具體情況而定的。具體專家規(guī)則是這樣的：在交通流較小時,綠燈開放時間較短;在交通流較大時,綠燈開放時間較長。顯然這是一條模糊規(guī)則,較小較大是一種模糊概念。同時,綠燈開放時間T也有一個范圍限制。其一,它必須允許交通流能夠通過路口。由于交通流包括機動車流、自行車流、人流,而其中人的步行速度最慢,所以,最短的綠燈開放時間應(yīng)該是:Tmin=(此方向路口長度/步行速度)+寬限值其中,寬限值為2秒,此方向路口長度因隨紅綠燈所在的路口不同而不同。所以,Tmin必須作為本系統(tǒng)的輸入值。其二,必須考慮司機和行人的心理承受能力。這種承受能力也隨紅綠燈所在的地區(qū)不同而不同。如交通擁擠的大城市,最長的綠燈開放時間Tmax常常是90秒;而在交通不擁擠的中小城市,最長的綠燈開放時間常常是50秒左右。所以,Tmax也必須作為本系統(tǒng)的輸入值。此外還應(yīng)輸入該路口歷史上最大的交通流量和最小的交通流量，以及歷史上比較集中的車流量值。而交通管理員的工作就是根據(jù)路口的實際情況輸入這幾個信息量，作為該路口交通調(diào)度的參考值，從而能根據(jù)每個路口的具體情況對交通進(jìn)行最優(yōu)化的調(diào)度。（2）查詢每個路口的每個相位的交通狀況每個路口的交通狀況是城市交通管理員最關(guān)心的問題，我們希望我們的軟件能向管理員反映出這個信息。這個操作是由管理員提出查詢請求實現(xiàn)的。（3）總結(jié)本日的交通狀況因為歷史的交通狀況能給我們提供很多的借鑒，比如以后重新輸入?yún)?shù)的參考。所以我們認(rèn)為每日讓系統(tǒng)總結(jié)一下本日的交通狀況是十分有必需的而且是十分必要的。使用事件的具體描述（1）輸入?yún)?shù)當(dāng)經(jīng)歷了一段很長時間以后路口的參數(shù)可能都發(fā)生了很大的變化，以致于不能準(zhǔn)確滿足這個路口的調(diào)度需要，錯誤的參數(shù)可能還會影響系統(tǒng)對交通的調(diào)度。所以系統(tǒng)允許管理員對參數(shù)進(jìn)行修改，并且到一定時候系統(tǒng)還會提醒管理員對參數(shù)進(jìn)行修改。輸入的參數(shù)將對系統(tǒng)的性能有很大影響。當(dāng)用戶向系統(tǒng)提出更新參數(shù)的請求時，系統(tǒng)將要求用戶輸入權(quán)限密碼，因為修改參數(shù)將對交通造成很大的影響。如果錯誤輸入將造成交通的混亂。然后系統(tǒng)將查看現(xiàn)在的時間，如果時間在早上7：00到晚上9：00之間則提醒管理員，現(xiàn)在交通處于流通狀況所以此時修改參數(shù)可能還會帶來一些負(fù)面影響，所以我們規(guī)定只能在早上7：00以前和晚上9：00以后才能進(jìn)行參數(shù)修改。輸入的具體參數(shù)包括：該路口的最長綠燈時間和最短綠燈時間，這對于每個路口來說是固定的；該路口在過去的一段時間里的最大車流量和最小車流量，還有歷史上車流量較集中的值。（2）查詢路口交通狀況當(dāng)管理員想了解當(dāng)前各路口各相位的交通狀況時，可以向系統(tǒng)提出查詢要求，這時系統(tǒng)會向管理員提供指定的路口和相位的各種信息，包括：目前該相位車流量迄今為止最大的車流量迄今為止最小的車流量非通行相位的紅燈剩余時間通行相位的綠燈的剩余時間（3）總結(jié)系統(tǒng)能夠?qū)γ刻斓慕煌顩r進(jìn)行總結(jié)。得出的總結(jié)信息可以供以后輸入?yún)?shù)時作參考。該事件有管理員向系統(tǒng)發(fā)出“總結(jié)”要求，系統(tǒng)響應(yīng)該請求后將給出如下的總結(jié)信息：路口1相位1本日最大車流量：本日最小車流量：本日車流集中量：相位２本日最大車流量：本日最小車流量：本日車流集中量：．．．路口２相位1本日最大車流量：本日最小車流量：本日車流集中量：相位２本日最大車流量：本日最小車流量：本日車流集中量：．．．并可以需求進(jìn)行打印。界面描述圖1：歡迎界面圖6$路口名$$路口名$歷史最大車流量歷史最小車流量最長綠燈時間：最短綠燈時間：相位號：取消取消路口說明路口說明確定確定輸入的歷史最大/小車流量在0-99輛/s注：8個圓為8個相位，從1到8號圖7系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置更改密碼更改密碼更改提示更新時間更改提示更新時間取消取消確定確定圖8新密碼：新密碼：再次輸入：確認(rèn)確認(rèn)圖9提示更新時間：請在每隔年月提醒我一次。提示更新時間：請在每隔年月提醒我一次。確定確定圖10交通實時狀況交通實時狀況路口說明（參見圖6）路口圖片路口說明（參見圖6）路口圖片下拉選擇菜單(選擇路口)下拉選擇菜單(選擇路口)下拉選擇菜單(選擇相位)下拉選擇菜單(選擇相位)下拉菜單中選擇要查詢的路口，同時調(diào)入該路口的相關(guān)信息路口圖片調(diào)入預(yù)設(shè)的路口照片圖11總結(jié)打印總結(jié)打印導(dǎo)出轉(zhuǎn)儲（圖片）導(dǎo)出轉(zhuǎn)儲（圖片）打?。▓D片）圖12報表時間：報表時間：從年月到年月打印機預(yù)覽打印機預(yù)覽退出開始退出開始打印功能則調(diào)用打印機，打印要求打印的時間之類的所有報表圖13報表時間從年月至年月止存儲路徑轉(zhuǎn)儲圖片轉(zhuǎn)儲圖片C:\瀏覽C:\瀏覽結(jié)束開始結(jié)束開始選擇儲存則將報表文件導(dǎo)入到相應(yīng)的儲存設(shè)備中圖14errorinformationwindows（錯誤內(nèi)容）（錯誤內(nèi)容）錯誤內(nèi)容1.密碼錯誤，請確認(rèn)是否按到大寫鎖定鍵，并重新檢查你的密碼。2.超出范圍，請輸入正確的范圍3、錯誤的格式，只能使用數(shù)字，英文字母及符號初步設(shè)計彩圖三個路口圖路口1路口2路口3功能與使用流程：首先我們啟動智能系統(tǒng)后，進(jìn)入歡迎界面。然后系統(tǒng)提示是否要進(jìn)入教程，如果要進(jìn)入教程，選擇“是，……”然后按下一步，系統(tǒng)將調(diào)出幫助文件；若不需要，選擇“不，……”則以后不再提示。然后進(jìn)入我們的主界面，可以選擇三個功能。“錄入更新”、“查詢”、“打印總結(jié)”(1)錄入更新：點擊錄入更新后，出于安全保密的原則，我們需要驗證更改系統(tǒng)參數(shù)的人的身份，防止有人惡意破壞。A.管理員密碼：第一次使用的初始密碼為“000000”密碼為六位，可以為數(shù)字，英文字母，常用符號。i.密碼錯誤，提示，退回到上一步，累計三次輸入錯誤就退出ii.密碼正確，成功登陸B(tài).進(jìn)入設(shè)置頁面，有兩個選項：“數(shù)據(jù)更新”，“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定”i.數(shù)據(jù)更新，有相應(yīng)的說明在按鈕上方。點擊進(jìn)入，選擇需要修改的路口后進(jìn)入更新界面(i)更新界面，要求輸入，歷史最大/最小車流量，路口說明，下一步，有核心算法算出最長最短綠燈時間，最后由用戶確認(rèn)ii.系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，系統(tǒng)參數(shù)包括更新時間，口令更改(i)更新時間，確定提醒以后，將在用戶指定的時間提示用戶進(jìn)行更新，默認(rèn)值為半年。(ii)密碼更改，密碼為六位，可以為數(shù)字，英文字母，常用符號。需要確定兩次，確認(rèn)兩次輸入的密碼一致后修改成功。(2)查詢，進(jìn)入查詢界面后，選擇你要查看的路口后，將會調(diào)出路口圖片，說明，當(dāng)前狀況等路口基本信息。這個界面是只讀的。(3)、總結(jié)和打印，進(jìn)入總結(jié)和打印界面后，（安裝打印機后才可以使用打印功能）A、打印：填寫要打印的年份，調(diào)入資料，調(diào)用打印機，打印B、導(dǎo)出轉(zhuǎn)儲：填寫要轉(zhuǎn)儲的年份，和儲存路徑問題定義域模型該軟件采取面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，分為四個對象：總體參數(shù)傳遞情況見下圖：路口：計算NC，GN，OV等參數(shù)值，然后傳遞給隸屬表；隸屬表：利用NC，GN，OV以及上一次的GL，RL查表得出GN，NC，GL（非通行相位）或OV，NC，RL（通行相位）各自的等級，然后傳遞給控制表；根據(jù)相位情況表反饋回來的目前通行相位，結(jié)合現(xiàn)在的交通狀況（車隊長度）動態(tài)決定綠燈延長時間GL以及RL；控制表：得到各參數(shù)的等級后，查表得到各相位的緊迫度，選出最大緊迫度的相位后，通知相位情況表；相位情況表：記載目前8相位的通行狀態(tài)，并通知隸屬表，開始調(diào)度計算綠燈時間的算法。路口路口 NC，OV，GN控制表隸屬表目前通行相位各參數(shù)的等級相位情況表 控制表隸屬表目前通行相位各參數(shù)的等級相位情況表 目前緊迫度最大的相位各對象的詳細(xì)說明如下：對象一：路口在一個交通路口，假設(shè)設(shè)有導(dǎo)流槽，則右轉(zhuǎn)車流可隨時通過交通路口，不會對其他方向的車流造成影響，這樣在控制中就可以不考慮右轉(zhuǎn)車流。所需考慮的交通流共有八個方向，構(gòu)成八個互不影響的交通流相位，如圖1所示。任何時刻，八個相位中至少有一相處于通行狀態(tài)。而其余七個相位都處于非通行狀態(tài)。所以此類可再劃分成兩個特殊類：一個是通行相位類，此類只有一個對象；還有一個是非通行相位類，此類有七個對象，即七個非通行相位本部分既是各路口的八個相位接受由路口對應(yīng)的檢測器發(fā)往控制中心的值，并由此計算出對交通路口交通狀況實現(xiàn)模糊控制的各自必要的參數(shù)值，其中包括GN，NC，OV等。1．一般類屬性：（1）當(dāng)前輸入值：即從各路口檢測器發(fā)過來的至目前為止的車輛流量信息，以輛為單位。具體的說，比如在一個十字路口，分別在四個路段裝上兩臺檢測器，統(tǒng)稱為A和B，A是停車線處的檢測器，B是距離停車線后一定距離的檢測器，前后相隔100米，檢測器記錄的是當(dāng)天至目前為止一共通過它的車輛數(shù)。則由前后兩個檢測器的值便可基本得到此路段的車流量信息，并由此影射出車隊的長度，此為我們實現(xiàn)控制必須的參數(shù)GN。（2）上次A檢測器的記錄值：即上一次檢測器A輸入的值。根據(jù)當(dāng)前A的輸入值和這個A上次輸入的車輛值得到在這次綠燈延遲時間內(nèi)相位未變換之前通行相位共駛出的車輛數(shù)。此為計算車輛駛出率OV所必須。（3）NC：下游路段擁擠程度。由于下游路段的車流擁擠狀況會直接影響上游路口的通車狀況，如果下游路段交通比較擁擠時，即使上游路段的交通狀況良好，我們也有可能不會調(diào)度此相位的車輛運行，因為對上游路段的調(diào)度將會對下游路段的交通帶來更大的壓力，可能造成下游路段的交通嚴(yán)重堵塞，所以在對城市交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全局調(diào)度的過程中必須考慮的問題，這也是我們實現(xiàn)城市交通全局調(diào)度的關(guān)鍵。這與上下兩個路口各路段的GN值有關(guān)。具體的計算方案見后面的關(guān)于NC的說明。2．特殊類一：非通行相位除了繼承上面的屬性以外，它還有以下幾個屬性值：（1）GN：路口已到達(dá)車輛數(shù)。這是對非通行相位而言。根據(jù)距停車線一定距離（100m）之間的車輛數(shù)來反映此時的車流量和擁擠狀況。（2）RL：紅燈持續(xù)時間。這是對非通行相位而言。非通行相位的紅燈持續(xù)時間與通行相位的綠燈延長時間相對應(yīng)，在司機的最長等待時間（綠燈最大延長時間）之內(nèi)，通過適當(dāng)延長紅燈時間來緩和、平衡交通狀況。3．特殊類二：通行相位除了繼承一般類的屬性之外，它還有如下的屬性值：（1）OV：車輛駛出率。在單位綠燈延長時間內(nèi)駛出停車線的車輛數(shù)與時間的比值。（2）GL：綠燈延長時間。這是對通行相位而言，通行相位的綠燈延長時間與非通行相位的紅燈持續(xù)時間相對應(yīng)，在綠燈最大延長時間（司機最長等待時間）之內(nèi)，通過適當(dāng)延長綠燈時間來緩和、平衡交通狀況。4．操作：根據(jù)檢測器的輸入值，我們進(jìn)行以下一系列操作，以得到系統(tǒng)所期望的因素值：1．根據(jù)算法計算綠燈延長時間，當(dāng)GL大于或等于綠燈最大延長時間Gimax，準(zhǔn)備將綠燈轉(zhuǎn)到下一相位。因為汽車通過的最短時間定為15秒，則綠燈的最短延長時間也為15秒，在此基礎(chǔ)上綠燈的時間為15秒的整數(shù)倍。而且此算法需要與目前通行相位的交通狀況密切聯(lián)系，以做出適當(dāng)調(diào)整。所以為做出更精密的控制，則要求本對象每隔15秒向“各單位隸屬表”發(fā)送一次值，包括各非通行相位路口已到達(dá)車輛數(shù)GN，通行相位的車輛駛出率OV，以及下游路段擁擠程度NC的值時，于是每隔15秒啟動路口信息表類內(nèi)的服務(wù)，服務(wù)過程如下：（1）請求檢測器送入各路段檢測器值，記入表中；（2）根據(jù)計算公式算出NC，非通行相位的GN，通行相位的OV；（3）將計算結(jié)果送還消息來源“各單位隸屬表”。補充說明：（1）類圖路口屬性：當(dāng)前輸入值即各路口的兩檢測器A和B在某時刻的值，單位（輛）上次A檢測器的值即各路口停車線旁的檢測器在最近一次所檢測到的值，單位（輛）NC即下游路段的擁擠程度，根據(jù)交通地形的不同其計算方式也不同詳見數(shù)據(jù)字典，單位（輛）服務(wù)：請求檢測器輸入值計算GN各路段的排隊車輛數(shù)，以（輛）為單位，NC下游擁擠程度每隔15秒向“單位隸屬表”送值非通行相位特殊屬性：GN各路段的排隊車輛數(shù)（輛）RL紅燈持續(xù)時間（秒）服務(wù)：無特殊服務(wù)通行相位特殊屬性：GL綠燈延續(xù)時間（秒）OV車輛駛出率特殊服務(wù)：計算車輛駛出率OV（2）路口信息表：路口檢測器A值TA（輛）檢測器B值TB（輛）TA1當(dāng)前值TA2歷史值abcdefgh（3）數(shù)據(jù)字典檢測器A設(shè)立在靠近各路口停車線旁的一檢測器，用于測定在當(dāng)天至此時刻為止通過停車線的總車輛數(shù)；檢測器B設(shè)立在距各路口停車線100米處的一檢測器，用于測定在當(dāng)天至此時刻為止通過此檢測器的總車輛數(shù)；TA1在當(dāng)前時刻各路口靠近停車線的檢測器A送入的值；TA2上次檢測器A送入的值；TB在當(dāng)前時刻個路口距停車線100米的檢測器B送入的值；GN路口已到達(dá)車輛數(shù)。這是對非通行相位而言。根據(jù)距停車線一定距離（100m）之間的車輛數(shù)來反映此時的車流量和擁擠狀況。實際計算公式為：GN=TA—TB；GL綠燈延長時間。這是對通行相位而言，通行相位的綠燈延長時間與非通行相位的紅燈持續(xù)時間相對應(yīng)，在綠燈最大延長時間（司機最長等待時間）之內(nèi)，通過適當(dāng)延長綠燈時間來緩和、平衡交通狀況。此值由“各單位隸屬表”計算得到；RL紅燈持續(xù)時間。這是對非通行相位而言。非通行相位的紅燈持續(xù)時間與通行相位的綠燈延長時間相對應(yīng)，在司機的最長等待時間（綠燈最大延長時間）之內(nèi)，通過適當(dāng)延長紅燈時間來緩和、平衡交通狀況。此值由“各單位隸屬表”計算得到；OV車輛駛出率。在單位綠燈延長時間內(nèi)駛出停車線的車輛數(shù)與時間的比值。計算公式為：OV=（TA1—TA2）/單位綠燈延長時間；這里單位綠燈延長時間即發(fā)信息的時間間隔15秒；NC下游路段擁擠程度。由于下游路段的車流擁擠狀況會直接影響上游路口的通車狀況，所以必須考慮在內(nèi)。這與上下兩個路口各路段的GN值有關(guān)。不同的交通地形有不同的NC計算公式：兩個十字路口NC=(GNa+GNb+GNc+GNe+GNf+GNg)/32.一個十字路口，一個丁字路口NC=（GNa+GNb+GNc）/3+(GNe+GNf)/2或NC=（GNa+GNb+GNc）/3+(GNe+GNg)/23．單個十字路口很明顯，此時NC=0；各單位隸屬表獨立于本對象的另一對象，主要是根據(jù)各因素的模糊隸屬表得到其各自的等級以及計算通行相位的綠燈延長時間GL，詳見下一部分；對象二：相位情況表相位情況表具體描述：交通路口車流共分三股：直行，左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，分別停在不同的車道。假設(shè)交通路口設(shè)有導(dǎo)流槽，右轉(zhuǎn)車流可隨時通過交通路口，不會對其他方向的車流造成影響，這樣我們在控制中就可以不用考慮右轉(zhuǎn)的車流。所需考慮的交通流就有8種情況構(gòu)成8個互不影響的交通流相位（如下圖所示），任何時刻，8個相位中至少有一個相位處于通行狀態(tài)。當(dāng)8個相位中的任何的一個相位擁有通行權(quán)時，稱其為關(guān)鍵相位。「a」相位1「b」相位2「c」相位3「d」相位4「e」相位5「f」相位6「g」相位7「h」相位8相位情況表參數(shù)：相位緊迫度UT——該對象將只含一個名叫相位緊迫度的參數(shù)，該參數(shù)用以描述每個路口各個相位的緊迫程度，用決定調(diào)度這個路口上的哪個相位進(jìn)行通行，賦予這個相位以通行權(quán)。相位操作：該相位的操作有：（1）接受各個相位的緊迫度；（2）選出其中緊迫度最高的相位賦予其通行權(quán)；相位情況表封裝：類名：相位情況表屬性：相位緊迫度操作：1.接受各個相位的緊迫度；2.選出其中緊迫度最高的相位賦予其通行權(quán)，并返回相位號；5．相位情況表與其他對象的合作：每個路口各相位最緊迫相位號緊迫度UTi對象三.隸屬表1．理論分析交通流（主要指機動車輛）的多少CAR分成7個模糊子集集,分別為很多、多、較多、一般、少、較少、很少,對應(yīng)于取值CAR[0]至CAR[6];將綠燈開放時間T也分為7個模糊子集,分別為很長、長、較長、一般、少、較少、很少,對應(yīng)于取值T[0]至T[6]。此時,專家規(guī)則為FCAR=CAR[I],THENT=T[I](I=0,…,6)那么,怎樣確定檢測到的車輛數(shù)對應(yīng)于7個模糊子集的隸屬度呢?首先,因為紅綠燈所在的路口不同,某方向上的車道數(shù)也不同,有2車道,3車道,4車道,所以所謂的車輛數(shù)僅指一個車道上的車輛數(shù),其二,“機動車流很多”指機動車流達(dá)到或超過此路口該方向的最大通過數(shù)CARmax:CARmax=Tmax×最大通過能力其中,最大通過能力是每秒能夠通過的最大車輛數(shù),一般為0.5輛/秒。而“機動車流很少”指機動車流小于或等于此路口該方向上Tmin內(nèi)的最大通過數(shù)CARmin:CARmin=Tmin×最大通過能力然后,將這“很多”和“很少”間等長地分為六段,將中間各分割點分別記為C[I](I=0,…,6),其中C[0]=CARmax,C[6]=CARmin。因此,論域上各元素隸屬于這7個模糊子集的隸屬度如表1所示:表1Tabel1C[0]C[1]C[2]C[3]C[4]C[5]C[6]CAR[0]10.750.250000CAR[1]0.7510.750.25000CAR[2]0.250.7510.750.2500CAR[3]00.250.7510.750.250CAR[4]000.250.7510.750.25CAR[5]0000.250.7510.75CAR[6]00000.250.751對應(yīng)地,將綠燈開放時間T在Tmax與Tmin間等長地分為六段,將中間各分割點分別記為VT[I](I=0,…,6),其中VT[0]=Tmax,VT[6]=Tmin。因此,論域上各元素隸度于這7個模糊子集的隸屬度如表2所示:表2Tabel2VT[0]VT[1]VT[2]VT[3]VT[4]VT[5]VT[6]T[0]10.60.30000T[1]0.610.60.3000T[2]0.30.610.60.300T[3]00.30.610.60.30T[4]000.30.610.60.3T[5]0000.30.610.6T[6]00000.30.612．具體實施由模糊控制器觀察到的所有相位的交通狀況，即當(dāng)前非通行相位的以到達(dá)車輛數(shù)（GN），紅燈持續(xù)時間（RL），下游路段擁擠程度（NC），和當(dāng)前通行相位的綠燈延長時間（UT），車輛駛出率（OV）和下游路段擁擠程度（NC）來確定該相位對各因素評價的關(guān)系矩陣R。（1）．對于非通行相位，為方便描述，以下僅僅描述了一個相位的關(guān)系矩陣R的判別方法，其余的6個相位相同。步驟一，確定路口已到達(dá)車輛數(shù)GN的隸屬度。由該相位的以到達(dá)車輛數(shù)（GN）確定CAR[I]，進(jìn)而又在Table1中找到C[I]中最大的，從而確定GN的隸屬度。步驟二，確定紅燈持續(xù)時間RL的隸屬度。由該相位的紅燈持續(xù)時間（RL）確定T[I]，進(jìn)而又由Tabel2中找到VT[I]中最大的，從而確定RL的隸屬度。步驟三，確定下游路段擁擠程度NC的隸屬度。由該相位的下游路段的到達(dá)車輛數(shù)（GN）確定CAR[I]，進(jìn)而又在Table1中找到C[I]中最大的，從而確定NC的隸屬度。步驟四，確定該相位的關(guān)系矩陣R。得到的三行構(gòu)成R的三行。（2）．對于通行相位，步驟一，確定車輛駛出率OV的隸屬度。由該相位駛出的車輛數(shù)確定CAR[I]，進(jìn)而又在Table1中找到C[I]中最大的，從而確定OV的隸屬度。步驟二，確定綠燈延長時間GL的隸屬度。由該相位的綠燈延長時間GL確定T[I]，進(jìn)而又由Tabel2中找到VT[I]中最大的，從而確定GL的隸屬度。步驟三，確定下游路段擁擠程度NC的隸屬度。由該相位的下游路段的到達(dá)車輛數(shù)（GN）確定CAR[I]，進(jìn)而又在Table1中找到C[I]中最大的，從而確定NC的隸屬度。步驟四，確定該相位的關(guān)系矩陣R。得到的三行構(gòu)成R的三行。3．對象之間的參數(shù)傳遞。對象二選擇了急迫度最大的相位后，將賦予其通行權(quán)，此時根據(jù)以下算法決定該通行相位的實際綠燈開放時間。單個交叉口紅綠燈的模糊控制：對單個交叉口而言，當(dāng)交通需求較小時，信號周期則應(yīng)短一些，但一般不能少于Ｐ×15秒（Ｐ為相位數(shù)）以免某一方向的綠燈時間小于15秒使車輛來不及通過路口影響交通安全；當(dāng)交通需求較大時，信號周期則應(yīng)長一些，但一般不能超過120秒，否則某一方向的紅燈時間將超過60秒，駕駛員心理上不能忍受。當(dāng)交通需求很小時，一般按最小周期運行；當(dāng)交通需求很大時，只能按最大周期控制，此時，車輛堵塞現(xiàn)象已不可避免。根據(jù)專家的經(jīng)驗，單個交叉路口的模糊控制算法可描述為：①步驟１從相位ｉ開始，分別指定各相位的最大綠燈時間；②步驟２先給該相位以最短綠燈時間，＝ΔＧ＝15秒；③步驟３在ΔＧ內(nèi)測得放行車道上的交通需求，設(shè)其為；④步驟４若小于某一給定的值ｒ或累積綠燈時間，則將綠燈轉(zhuǎn)到下一相位，回到步驟２，否則繼續(xù)；⑤步驟５根據(jù)值的大小來確定綠燈延長時間ΔＧ，若小，則少量延長綠燈時間，若大，則大量延長綠燈時間。由此建立模糊控制規(guī)則。設(shè)延長的綠燈時間為ΔＧ，若＋ΔＧ≥，則ΔＧ＝；否則該相位的綠燈時間為＋ΔＧ，回到步驟３。算法中的交通需求通常用兩種方法描述，一是用交叉口停止線前的排隊長度即停止線前相隔一定距離（通常為80至100ｍ）的兩檢測器之間的車輛數(shù)來表示交通需求；另一種方法是：當(dāng)占有率不低于某一基準(zhǔn)占有率時，用占有率表示交通需求；當(dāng)占有率小于某一基準(zhǔn)占有率且交通量不低于某一基準(zhǔn)交通量，則用交通量表示交通需求。檢測器在指定的時間內(nèi)（通常為５分鐘）測得的計數(shù)值（方波數(shù)）為交通量；檢測器在指定的時間內(nèi)（通常為５分鐘）測得的方波寬度總和與該時間值的比為占有率。用隊長來表示交通需求可用下述方法建立模糊控制規(guī)則。將測得的隊長ｌ可看作模糊變量，其論域為：Ｌ＝｛９，１１，１３，１５，１７，１９，21｝，取７個語言值：（很長），（長），（較長），（中等），（較短），（短），（很短）。綠燈追加時間ΔＧ同樣看作模糊變量，其論域為：Γ＝｛15，30，4５，60，75，90，105｝，取７個語言值：（很多），（多），（較多），（適中），（較少），（少），（很少）。根據(jù)人的控制經(jīng)驗一般可總結(jié)出下列７條控制規(guī)則，若,則,i＝１,…,７。根據(jù)模糊理論知道，一個完整語言控制策略是由很多不同的語言控制策略所組成的。由７條語言控制策略可組成單輸入單輸出語言控制策略，每條控制策略可用模糊關(guān)系矩陣表示。在運用此原理中，由Table1決定L（i），相應(yīng)的得出G(i)，這里假定最短的綠燈時間為15秒，最長的綠燈時間為司機能夠忍耐的時間，假定為90秒，由此確定出相應(yīng)的綠燈延長時間。發(fā)送給控制器以產(chǎn)生了該相位的調(diào)度。對象四．主次相位決定表輸入：路口已到達(dá)車輛數(shù)GN/車輛使出率OV,紅燈持續(xù)時間RL/綠燈延長時間GL,下游路段擁擠程度NC輸出：相位緊迫度，并根據(jù)緊迫程度推導(dǎo)出主次相位。以下即為各元素的隸屬度表：表1：車輛數(shù)GNC[0]C[1]C[2]C[3]C[4]C[5]C[6]CAR[0]10.750.250000CAR[1]0.7510.750.25000CAR[2]0.250.7510.750.2500CAR[3]00.250.7510.750.250CAR[4]000.250.7510.750.25CAR[5]0000.250.7510.75CAR[6]00000.250.751表2：綠燈開放時間RLVT[0]VT[1]VT[2]VT[3]VT[4]VT[5]VT[6]T[0]10.60.30000T[1]0.610.60.3000T[2]0.30.610.60.300T[3]00.30.610.60.30T[4]000.30.610.60.3T[5]0000.30.610.6T[6]00000.30.61表3：下游路段擁擠程度NCN[0]N[1]N[2]N[3]N[4]N[5]N[6]NC[0]10.750.250000NC[1]0.7510.750.25000NC[2]0.250.7510.750.2500NC[3]00.250.7510.750.250NC[4]000.250.7510.750.25NC[5]0000.250.7510.75NC[6]00000.250.751由部分相位模糊規(guī)則得:一旦事件2發(fā)出消息,給出一組CAR[ｉ],T[ｉ],NC[ｉ]的值,即可從上述3個表格中選出相應(yīng)的三個數(shù)組,然后按順序?qū)⑺鼈兘M成一個7*3的矩陣a,將此矩陣與矩陣b[1/31/31/3]相乘,于是得出一個7*1矩陣c,最后根據(jù)所得結(jié)果矩陣c中的最大值c[ｉ](即對任意j,有c[ｉ]≥c[j],ｉ,j∈{0,1,…,6})推導(dǎo)出緊迫度。{附:由于矩陣的特殊性,顯然最后結(jié)果矩陣c中的每一個元素都是由矩陣a中的相對應(yīng)每一列中的所有元素之和的1/3,最后就看結(jié)果中誰最大就對應(yīng)怎樣的緊迫程度.}以下是結(jié)果矩陣中相應(yīng)的第幾位元素最大所對應(yīng)的緊迫程度:當(dāng)ｉ=0時，表示很緊迫；當(dāng)ｉ=1時，表示緊迫；當(dāng)ｉ=2時，表示較緊迫；當(dāng)ｉ=3時，表示一般緊迫；當(dāng)ｉ=4時，表示較不緊迫；當(dāng)ｉ=5時，表示不緊迫；當(dāng)ｉ=6時，表示很不緊迫。緊迫度ｉ=0很緊迫ｉ=6很不緊迫ｉ=1緊迫ｉ=5不緊迫ｉ=2較緊迫ｉ=4較不緊迫ｉ=3一般緊迫此次分析為了結(jié)果清晰可見，本應(yīng)一一列舉出每種可能情況的結(jié)果矩陣,并給出各自的緊迫程度,方便用戶對照分析,然而實際上如果要全部一一列舉出所有結(jié)果的話,則共有73組結(jié)果，這樣一來未免顯得太過繁瑣,不太現(xiàn)實.這里就簡單的列舉了一部分,其他的用戶也可以很容易推導(dǎo)出來的CAR[0]T[0]NC[0][32.10.80000]/3很緊迫NC[1][2.752.351.30.25000]/3很緊迫NC[2][2.252.11.550.750.2500]]3很緊迫NC[3][21.61.310.750.250]/3很緊迫NC[4][21.350.80.7510.750.25]/3很緊迫NC[5][21.350.550.250.7510.75]/3很緊迫NC[6][21.350.5500.250.751]/3很緊迫T[1]NC[0][2.62.51.10.3000]/3很緊迫NC[1][2.352.751.60.55000]/3緊迫NC[2][1.852.51.851.050.2500]/3緊迫NC[3][1.62.01.61.30.750.250]/3緊迫NC[4][1.61.751.11.0510.750.25]/3緊迫NC[5][1.61.750.850.550.7510.75]/3緊迫NC[6][1.61.750.850.30.250.751]/3緊迫T[2]NC[0][2.32.051.510.60.30]/3很緊迫NC[1][2.052.352.01.250.60.30]/3緊迫NC[2][1.552.052.251.750.850.30]/3較緊迫NC[3][1.31.62.021.350.550]/3較緊迫NC[4][1.31.351.51.751.61.050.25]/3一般緊迫NC[5][1.31.351.251.251.351.30.75]/3緊迫NC[6][1.31.351.2510.851.051]/3緊迫T[3]NC[0][21.81.110.60.30]/3很緊迫NC[1][1.752.051.61.250.60.30]/3緊迫NC[2][1.251.81.851.750.850.30]/3較緊迫NC[3][11.31.621.350.550]/3一般緊迫NC[4][11.051.11.751.61.050.25]/3一般緊迫NC[5][11.050.851.251.351.30.75]/3較不緊迫NC[6][11.050.8510.851.051]/3緊迫T[4]NC[0][21.50.80.610.60.3]/3很緊迫NC[1][1.751.751.30.8510.60.3]/3很緊迫NC[2][1.251.51.551.351.250.60.3]/3較緊迫NC[3][111.31.61.750.850.3]/3較不緊迫NC[4][10.750.81.3521.350.55]/3較不緊迫NC[5][10.750.550.851.751.61.05]/3較不緊迫NC[6][10.750.550.61.251.351.3]/3不緊迫T[5],T[6]略去…CAR[1]T[0]………NC[0][2.752.351.30.25000]/3很緊迫NC[1][2.52.61.80.5000]/3緊迫………NC[6][1.751.61.050.250.250.751]/3很緊迫T[6]NC[0][1.751.7510.250.30.61]/3很緊迫NC[1][1.521.50.50.30.60.1]/3緊迫………NC[6][0.7510.750.250.551.352]/3很不緊迫CAR[2]T[0]….….….NC[0][2.252.11.550.750.2500]/3很緊迫NC[1][22.352.0510.2500]/3緊迫………NC[6][1.251.351.30.750.50.751]/3緊迫T[6]NC[0][1.251.51.250.750.30.61]/3緊迫NC[1][11.751.7510.550.61]/3緊迫…NC[6][0.250.7510.750.551.352]/3很不緊迫CAR[3]T[0]………NC[0][21.61.310.750.250]/3很緊迫NC[1][1.751.851.81.250.750.250]/3緊迫………NC[6][10.851.051111]/3較緊迫T[6]NC[0][11111.050.851]/3較不緊迫NC[1][0.751.251.51.251.050.851]/3較緊迫………NC[6][00.250.7511.31.62]/3很不緊迫CAR[4]CAR[5]省略…T[0]………NC[0][21.350.80.7510.750.25]/3很緊迫NC[1][1.751.61.3110.750.