智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模型以及仿真

于亞萍

【摘 要】本文對(duì)智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建模的應(yīng)用上的模型進(jìn)行了求解和仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)了分析。

【關(guān)鍵詞】智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)ITS；實(shí)時(shí)監(jiān)控；車(chē)流；忍耐度；滿(mǎn)意積；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仿真

中圖分類(lèi)號(hào)： TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）33-0101-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.33.045

1 問(wèn)題的提出

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提高，道路交通需求旺盛。

如何應(yīng)對(duì)城市現(xiàn)代化帶來(lái)的交通問(wèn)題，是城市交通管理者面對(duì)的需要解決的十分迫切的問(wèn)題。在機(jī)動(dòng)車(chē)大量發(fā)展的情況下，在已有道路設(shè)施的條件下，如何盡可能地加大機(jī)動(dòng)車(chē)的通過(guò)量，以緩解城市交通擁堵的狀況，是值得研究的問(wèn)題。

2 建立模型

這樣，通過(guò)第1步得出的通過(guò)時(shí)間與通行車(chē)輛的數(shù)量關(guān)系，便可以求出t0=71.6s，tr=171.7s。

依然利用計(jì)算程序來(lái)解決此問(wèn)題，其方法是計(jì)算通過(guò)i輛車(chē)所需時(shí)間，再利用第2步得出的滿(mǎn)意度求解方法解出該時(shí)間對(duì)應(yīng)的滿(mǎn)意度，接著將i與i對(duì)應(yīng)的滿(mǎn)意度做乘積即求出i輛車(chē)所對(duì)應(yīng)的滿(mǎn)意積，再對(duì)i循環(huán)求出最大滿(mǎn)意積。

4 模型的仿真

根據(jù)對(duì)交通流相關(guān)資料的查詢(xún)，可認(rèn)為道路車(chē)流密度符合負(fù)指數(shù)分布。

在此，我們?nèi)?shù)λ不同的負(fù)指數(shù)函數(shù)做為a、b兩方向的車(chē)流分布，各得到1800個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)（每個(gè)數(shù)據(jù)表示先后到達(dá)交通口的相鄰兩輛車(chē)的間隔時(shí)間）。

此時(shí)，當(dāng)前方向的等待車(chē)輛數(shù)等于上一個(gè)周期結(jié)束時(shí)此方向的等待車(chē)輛數(shù)加上上一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)又到達(dá)該方向的車(chē)輛數(shù)。（例如a方向上一次放行50秒后還有10輛車(chē)沒(méi)有放行，接著b方向放行了60秒，則此時(shí)a方向的等待車(chē)輛數(shù)為10輛車(chē)加上在60+50=110秒內(nèi)又到達(dá)a方向的車(chē)輛數(shù)）。

而在上一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)新到達(dá)某方向的車(chē)輛數(shù)可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的交通流分布求出。（例如上一個(gè)周期是40秒，而該方向車(chē)流分布恰好是每3秒來(lái)一輛車(chē)，則在這40秒內(nèi)新到達(dá)了13輛車(chē)）。這些計(jì)算可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，算法流程圖如下：

為方便程序設(shè)計(jì)，不妨假設(shè)兩方向已經(jīng)各通過(guò)了n0輛車(chē)，各通過(guò)了t0時(shí)間。

T1、T2分別為根據(jù)a、b兩車(chē)道車(chē)流分布函數(shù)得到的各1800個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)組成的一元數(shù)組。

另外，為了與現(xiàn)實(shí)中交通燈控制方案進(jìn)行比較，我們同時(shí)仿真現(xiàn)實(shí)情況中的交通燈控制系統(tǒng)，計(jì)算其在一小時(shí)內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛總數(shù)，并與模型得到的結(jié)果比較。

這里我們?nèi)‖F(xiàn)實(shí)中實(shí)行較多的綠燈時(shí)間固定方案（不妨設(shè)固定的綠燈時(shí)間為ts）。

這種方案存在這樣一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)某方向在綠燈ts時(shí)間后車(chē)輛數(shù)仍沒(méi)放行完，則沒(méi)放完的車(chē)轉(zhuǎn)到下一個(gè)周期放行；但當(dāng)某方向在綠燈時(shí)間不到ts時(shí)車(chē)輛已經(jīng)放完（不妨設(shè)放完時(shí)只用了時(shí)間tt），則后面來(lái)的車(chē)將不用等待直接通過(guò)道路口。此時(shí)計(jì)算ts時(shí)間內(nèi)通過(guò)該道路口的車(chē)輛數(shù)應(yīng)為tt內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛數(shù)加上（ts-tt）時(shí)間內(nèi)新到達(dá)的車(chē)輛數(shù)。

其余的按照本文模型的算法同樣進(jìn)行計(jì)算即可。

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