33] 其中，/，二'二,d(f)表示在t-At时段内在第d车道区域内从上一平交路口（i，j+l)驶 入平交路口（i，j)的车辆数；
[0134] 表示在t-At时段内从上一平交路口（i，j + l)的第d车道区域内驶出到 平交路口（i，j)的车辆数；
[0135] Ag'/ii.h表示在t-At时段内从上一平交路口（i，j+l)驶出到平交路口（i，j)的车 辆分流系数，X表示相位，X = 1，2，3，4 (1表示东西直行，2表示东西左转，3表示南北直行，4表 示南北左转;本实施例未考虑右转相位，故而无右转相位分流系数。具体相位分布见图8(a) 至图8(d))。t-Δt表示一段时间（各个相位的间隔时间）。Δ表示时间间隔。
[0U6]
其中，1表示当东西直行相位为绿灯时，日表示其他时刻;
[0137]
其中，1表示当南北左转相位为绿灯时，：ο表示其他时刻。
[0138] -级模糊控制器FCI的输出变量为时间Ti，同时Τι作为二级模糊控制器FCII的一个 输入;二级模糊控制器FCII的另一个输入为预设信号周期时长的剩余时间Trest。最终的输 出变量为T2,表示实时绿灯时长的延时输出，最后叠加预设的最小绿灯时间Gmin，最终得到 实际相位的绿灯输出时间T，两级模糊控制器的结构示意图如图5所示。
[0139] 并且，两级模糊控制器的设计包括:模糊控制器输入输出变量的设计、各变量隶属 函数的设计、模糊规则的设计、模糊控制器最终输出结果。
[0140] 所述模糊控制器输入输出变量的设计中包括:一级模糊控制器的设计、二级模糊 控制器的设计。
[0141] -级模糊控制器的设计，即设输入辅助变量Fi(t)论域为[0,80]，在此论域上定义 屯个模糊子集{很少(VF)、少(F)、较少(MF)、中(M)、较多(MR)、多(R)、很多(VR)};输入辅助 变量F2(t)论域为[0,200]，在此论域上定义屯个模糊子集{很少(VF)、少(F)、较少(MF)、中 (M)、较多(MR)、多(R)、很多(VR)};输出变量Τι的论域为[0,25]，在此论域上定义六个模糊 子集{:零(Ζ)、很短(VS)、短(S)、中(Μ)、长化)、很长(VL)}。模糊集的定义如表2所示。
[0142] 表2-级模糊集合的定义
[0143]
[0144] 二级模糊控制器的设计，即设输入变量Trest和Τι的论域为[0,25]，在此论域上定义 六个模糊子集{:零(Ζ)、很短(VS)、短(S)、中(Μ)、长化）、很长(VL)}。类似处理输出变量Τ2。模 糊集的定义如表3所示。
[0145] 表3二级模糊集合的定义
[0146]
[0147] ~所述各变量隶属函数的设计包括:一级模糊控制器各变量隶属函数的设计、二级~ 模糊控制器各变量隶属函数的设计。图6、7分别给出了各级模糊控制器的隶属函数。
[0148] 图6给出了FCI各变量的隶属函数：图6(a)为输入变量Fi(t)的隶属函数；图6(b)为 输入变量F2(t)的隶属函数;图6(c)为输出变量Τι的隶属函数；
[0149] 图7给出了FCII各变量的隶属函数：图7(a)为输入变量Τι的隶属函数；图7(b)为输 入变量Trest的隶属函数;图7(c)为输出变量Τ2的隶属函数。
[0150] 所述模糊规则的设计包括:一级模糊控制规则的设计、二级模糊控制规则的设计。
[0151 ] -级模糊控制规则的设计，即辅助输入变量Fl(t) =Xmax-Ymax反应车辆在各个平交 路口能够较多通过车辆的特点。如果从上游驶出较多车辆，则需要相应的延长当前相位的 绿灯时间，用来疏导区域内上游交通;假若下游的车辆数量不断增多，为了保证道路杨通， 应适当控制下游路段的绿灯时长。辅助输入变量F2( t )为平交路口入口与出口的车辆数的 差值。根据W上分析，得出区域协调控制一级模糊控制规则表如表4所示。
[0152] 表4 一级模糊控制规则表
[0153]
[0154] 二级模糊控制规则的设计，即经过一级模糊系统后其输出为当前相位绿灯持续时 间，如果该持续时间越长，说明该相位存在相当大的交通需求，整个系统的绿灯延长时间T2 就要设置为较大的值;反之，采取相应的设计思路，区域协调控制二级模糊控制如表5所示。 [01W]表5二级模糊控制规则表
[0156]
[0157] 模糊控制器最终输出结果。输出变量T2可采用MATLAB仿真得到。将输出变量T2的所 有结果进行汇总，得到最终的模糊控制输出查询表，如表6所示。
[0158] 表6模糊控制输出查询表
[0159]
[0160] 实施例3
[0161] 本实施例3提供了一种区域协调控制系统，包括:一车辆流量检测装置，用于检测 各平交路口的相应路段上的交通流量信息；与该车辆流量检测装置相连的控制模块，该控 制模块分别与各平交路口的信号灯控制器相连;其中所述控制模块适于根据获得的交通流 量信息，计算出各平交路口各相位的实际绿灯延长时间T2,并判断平交路口各相位的最小 绿灯时间Gmin、实际绿灯延长时间T2之和与最大绿灯时间Gmax的关系，W控制各平交路口的 绿灯相位。
[0162] 所述控制模块包括:初始化单元，即设置信号灯的信号周期时长的重复次数n = 0， 且n = 0;通过车辆流量检测装置检测各平交路口的交通流量信息状况，确定下一时段的信 号周期时长；
[0163] 设置各平交路口的相位标志位flag,即各平交路口的初始相位标志位为flag = 0， 且当初始相位标志位f lag = 1时表示为当前绿灯相位；
[0164] 设定平交路口各相位的最小绿灯时间Gmin和最大绿灯时间Gmax;
[0165] 设定东西直行方向为各平交路口各个信号周期时长内的初始相位，且设定东西直 行相位、东西左转相位、南北直行相位和南北左转相位的相位优先级依次从高到低；W及
[0166] 在初始时刻，各平交路口的东西直行相位均设置为最小绿灯时间Gmin。
[0167] 所述控制模块还适于根据各平交路口相位标志位flag的值对各平交路口的相位 切换，且依据信号灯一周期内的交通流数据信息，计算出下一时段的信号周期时长。
[0168] 所述控制模块还包括：
[0169] 两级模糊控制器，即一级模糊控制器FCI、二级模糊控制器FCII;
[0170] 所述一级模糊控制器FCI的输入变量分别为Fi(t)和F2(t)，其输出变量为时间Τι;
[0171] 所述二级模糊控制器FCII的两输入分别为时间Τι和预设信号周期时长的剩余时 间Trest，其输出为实际绿灯延长时间Τ2 ;其中
[0172] Fi(t)表示一控制区域内，平交路口（i，j)当前时刻绿灯相位上、下游近端车辆检 测器之间的车辆数之和的最大值减去该平交路口当前时刻红灯相位上、下游远端车辆检测 器之间的车辆数之和的最大值；
[0173] F2(t)表示t时刻时，上一平交路口（i，j+l)与平交路口（i，j)之间路段的车辆数和 下一平交路口（iJ-1)与平交路口（i，j)之间路段的车辆数的最大值。
[0174] 所述控制模块还包括:判断单元，其适于判断最小绿灯时间Gmin、实际绿灯延长时 间T2之和与最大绿灯时间Gmax的关系；
[01巧]所述判断单元包括：
[0176] 若Gmi^2<Gmax，则将实际绿灯延长时间T2作为当前绿灯相位延时时间；
[0177] 若Gmin+T2 > Gmax，则当前绿灯相位延时时间为Gmax-Gmin。
[0178] 在绿灯相应延时时间的末尾，所述控制模块适于通过相位标志位flag进行相位切 换;即
[0179] 根据采集得到的交通流量数据信息，放行红灯滞留最大的相位为下一时段的绿灯 相位；当有不止1个平交路口的flag=l时，则按照初始相位的优先级高低顺序置区域内各 平交路口的下一个绿灯相位;并且置下一绿灯相位的初始绿灯时间为Gmin。
[0180] 所述控制模块还适于依据信号灯一周期内的交通流数据信息，计算出下一时段的 信号周期时长。
[0181] 实施例4
[0182] 通过本实施例4对区域协调控制方法的整个算法流程进行展开。
[0183] 为了使区域内交通能够达到较好的协调控制效果，区域内各信号灯应使用相同的 信号周期时长，并且需要持续一定时间，运样可W防止信号周期变化频繁给系统造成较大 的控制压力。根据控制区域域内路况信息，令其信号周期时长的重复次数n = N，当n = n+l超 预设的最大N值时，进行信号周期时长调整。W相位标志位flag来标示系统内某一特定相位 的通行权状态，f lag = 0表示该相位为红灯状态，f lag = 1表示该相位取得通行权。
[0184] W下分析整个控制过程如下:首先，对系统状态信息参数进行初始化，各平交路口 传感器检测各自交通流信息，经两级模糊控制器处理后，输出实际绿灯延长时间T2，判断平 交路口各相位的最小绿灯时间Gmiη、实际绿灯延长时间T 2之和与最大绿灯时间Gmax的关系， 据此决定各平交路口绿灯相位显示。随后，根据各平交路口相位标志flag的值判定各个相 位间的切换。最后，依据信号灯一周期内的交通流数据信息，计算出下一时段的信号周期时 长。
[0185] 两级区域协调模糊控制算法具体的流程步骤如图9所示：
[0186] St邱1初始化:设置n = 0,车辆检测器检测各平交路口的交通流量信息状况，确定 下一时段的信号周期时长C;设置各平交路口的初始相位标志为flag = 0,令初始相位标志 为1时为当前绿灯相位;设定平交路口各相位的最小绿灯时间Gmin和最大绿灯时间Gmax。
[0187] 系统设定东西直行方向为各平交路口各个信号周期时长内的初始相位，即如相位 分布图8所示的相位1(预定义相位的优先级由高到低的顺序为:东西直行相位、东西左转相 位、南北直行相位和南北左转相位）。初始时刻，各平交路口的东西直行相位均设置为最小 绿灯时间Gmin。