·60· 智能系统学报 第2卷 配时表 模糊信号 9,10;在该论域上，定义模糊子集：{很长，长，中等 控制器 公交车 短，很短}，简记为：L,L,M,S,VS} 基本论域：[0，Q],隶属函数曲线如图3 控制器输出O:路口当前相位信号延时量，设最 大延时为Tx;论域：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}；在 此论域上定义5个模糊子集：{很长，长，中等，短，很 感应线 短}，简记为：VL,L,M,S,VS;基本论域为：0 圈组 公交检测器 Tx],隶属函数如图4所示。 公交误点程度函数曲线 图1公交优先模糊控制原理示意图 1.0 M VB Fig.1 PTP fuzzy control theory 0.8 绝对值)； 0.6 2)若公交车到达时刻与配时表一致，则跳过下 0.4 列操作，执行正常配时操作，否则转到3)； 0.2 3)实时检测其他相位车流排队信息； 4)将公交车到站时刻偏移值及下一相位的车辆 论域 排队长度作为模糊控制器的输入，推理得出路口信 号灯的延时时间△； 图3输入隶属函数曲线 5)若i+△i>Tmx,则Ta=Tmax;否则 Fig.3 Membership function of input Ted=i,+△i; 6)当前相位结束，进入下一相位，转到1)，循环 相位绿时延长函数曲线 往复 1.0 1.3模糊控制器的设计 0.8 1.3.1控制器结构 模糊控制器的输入：公交车误点数值和后继相 位主队列的等待车辆数（或排队长度）； 模糊控制器的输出：当前相位的绿延时； 论域 公交检 测器 误点数值 交通灯 图4输出的隶属函数曲线 公交优 信号绿 信号相 社会车 非拟长度 Fig.4 Membership function of output 先模糊 时调整 位实际 辆检测 控制器 量 绿时长 量化因子和比例因子的选择：设输入变量g、q 器 的量化因子分别为k1、:,则k=10/Qm;:= 10/Qmax.输出比例因子为名=Tmax/10. 图2模糊控制器基本工作原理图 1.3.3规则表 Fig.2 Fuzzy controller function 结合济南市公共交通运行情况，提炼出如下 1.3.2输入输出语言变量的确定及量化 55=25条模糊控制规则，见表1. 输入变量q,:当前公交车偏移正常时刻表的数 1.3.4推理规则的设计 值，即误点数值，并设其最大值为Qmx. 二维模糊控制器的控制规则形式： 论域：{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}；在该论域上定 IF(qn is On)AND (qu is THEN (O is 义模糊子集：{很大，大，中等，小，很小}，简记为： Og);此处，Q:,Qy及Og分别是上文定义的模糊语 {VBB,M,S,VS};基本论域：[0，Qmx].隶属函数 言变量.根据模糊规则表，求出每一条模糊规则的模 如图3 糊关系R,如下式 输入变量9：下一相位待行主队列排队长度， Ry =On XOy XOg. 设最大排队长度为Qm;论域：1,2,3,4,5,6,7,8， 式中i=1,2,3,4,5;j=1,2,3,4 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net图 1 公交优先模糊控制原理示意图 Fig. 1 PTP fuzzy control theory 绝对值) ; 2) 若公交车到达时刻与配时表一致 ,则跳过下 列操作 ,执行正常配时操作 ,否则转到 3) ; 3) 实时检测其他相位车流排队信息 ; 4) 将公交车到站时刻偏移值及下一相位的车辆 排队长度作为模糊控制器的输入 ,推理得出路口信 号灯的延时时间Δti ; 5) 若 ti + Δti > Timax , 则 Tireal = Timax ; 否 则 Tireal = ti +Δti ; 6) 当前相位结束 ,进入下一相位 ,转到 1) ,循环 往复. 1. 3 模糊控制器的设计 1. 3. 1 控制器结构 模糊控制器的输入 :公交车误点数值和后继相 位主队列的等待车辆数(或排队长度) ; 模糊控制器的输出 :当前相位的绿延时 ; 图 2 模糊控制器基本工作原理图 Fig. 2 Fuzzy controller function 1. 3. 2 输入输出语言变量的确定及量化 输入变量 qr :当前公交车偏移正常时刻表的数 值 ,即误点数值 ,并设其最大值为 Qrmax . 论域 :{1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10} ;在该论域上定 义模糊子集 : {很大 ,大 ,中等 ,小 ,很小} , 简记为 : {VB ,B ,M ,S ,VS} ;基本论域 : [ 0 , Qrmax ]. 隶属函数 如图 3. 输入变量 qv :下一相位待行主队列排队长度 , 设最大排队长度为 Qvmax ;论域 :{ 1 ,2 ,3 ,4 ,5 , 6 ,7 , 8 , 9 ,10} ;在该论域上 ,定义模糊子集 :{很长 ,长 ,中等 , 短 ,很短} ,简记为 :{ VL , L , M , S , V S } ; 基本论域 :[ 0 ,Qvmax ] ,隶属函数曲线如图 3. 控制器输出 O :路口当前相位信号延时量 ,设最 大延时为 Temax ;论域 :{ 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 , 8 , 9 , 10} ;在 此论域上定义 5 个模糊子集 :{很长 ,长 ,中等 ,短 ,很 短} ,简记为 :{ VL , L , M , S , VS} ;基本论域为 :[0 , Temax ] ,隶属函数如图 4 所示. 图 3 输入隶属函数曲线 Fig. 3 Membership function of input 图 4 输出的隶属函数曲线 Fig. 4 Membership function of output 量化因子和比例因子的选择 :设输入变量 qr 、qv 的量化因子分别为 k 1 、k2 , 则 k1 = 10/ Qrmax ; k2 = 10/ Qvmax . 输出比例因子为 k3 = Temax / 10. 1. 3. 3 规则表 结合济南市公共交通运行情况 ,提炼出如下 5 ×5 = 25 条模糊控制规则 ,见表 1. 1. 3. 4 推理规则的设计 二维模糊控制器的控制规则形式 : IF( qri is Qri ) AND ( qvj is Qvj ) T HEN ( O is Oij ) ;此处 , Qri , Qvj 及 Oij 分别是上文定义的模糊语 言变量. 根据模糊规则表 ,求出每一条模糊规则的模 糊关系 Rij ,如下式 : Rij = Qri ×Qvj ×Oij . 式中 :i = 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ; j = 1 ,2 ,3 ,4. ·60 · 智 能 系 统 学 报 第 2 卷