论文部分内容阅读
随着经济的快速发展,车辆迅速增加,交通拥塞问题日益严峻。交通信号控制技术是改善十字路口通行能力的有效方式。目前的交通信号控制主要采用定时分配策略,不能依据路况信息对控制信号做实时调整,采用自适应交通信号调度算法的控制系统能一定程度上解决此问题。本文主要研究基于自适应交通信号调度算法的建模、设计与实现,主要研究工作包括:1.自适应交通信号调度算法:针对定时分配策略存在的问题,提出改进的自适应交通信号调度算法;描述算法流程及相应的伪代码;举例说明算法改进前后对车辆通行率的差异。2.交通信号调度算法建模策略研究:比较当前的建模平台,依据自适应交通信号控制系统的特点选取Ptolemy Ⅱ平台;详细介绍Ptolemy Ⅱ面向角色的层次异构建模方法;介绍角色、通道、计算模型的特性及工作原理;最终,为交通信号控制系统的建模提供了理论依据。3.交通信号调度算法实时事件存储策略研究:交通信号控制系统的实时事件存储于动态日历队列之中,依据事件量及分布对日历队列进行缩放调整,结果导致日历队列频繁重建,系统性能随之降低。针对此问题提出一种基于未来事件列表的动态日历队列存储机制(FELDCQ),该方法将属于当前模型时间的事件存储于动态日历队列中,将不属于当前模型时间的事件存储于未来事件列表中,以降低动态日历队列中的事件总量,减少缩放次数,提高系统性能。最后对事件的存储及执行策略加以叙述并举例说明。4.交通信号调度算法实时事件并发处理策略研究:针对实时事件并发处理的可确定性问题,提出可确定的时间窗设定机制,通过节点对象间的关联矩阵、逻辑时延、网络时延确定时间窗:最后对该策略的逻辑一致性及效率进行分析。5.交通信号调度算法的建模过程与仿真设计:描述基于自适应交通信号调度算法的交通信号控制系统的系统级行为,将其划分为互相独立的系统模块;分别对模块的功能及仿真原理加以阐述,完成系统的整体建模;最终得到预期的仿真结果。6.交通信号调度算法的实现与验证:依据自适应交通信号调度算法的特点,比较当前的嵌入式系统平台,选取UCOS-Ⅱ系统对其实现:简述UCOS-Ⅱ操作系统的特点;在UCOS-Ⅱ系统上对交通信号控制系统的功能加以实现验证。