基于車載網(wǎng)絡(luò)的交通燈智能控制算法

汽車保有量的逐年增加，使交通擁擠和交通阻塞成為了城市普遍存在的問題，并由此導(dǎo)致了交通事故增加、環(huán)境污染和能源短缺加劇等。而建立智能交通系統(tǒng)是解決該問題的主要方法。其中，交通燈是智能交通系統(tǒng)的主要組成部分，其采用的智能控制算法對于提高交通流量、減少汽車等待時間具有重要作用。目前常用的控制算法為定時控制算法，不能適應(yīng)交通流量的實時變化。對此。開發(fā)了智能控制（ITLC）算法，該算法能夠根據(jù)道路交叉口布設(shè)的視屏檢測器或感應(yīng)線圈對交通流量進行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果對交通燈進行控制。但是，ITLC算法只是針對獨立的交通燈控制，沒有考慮相鄰交通燈的影響。因而，本研究給出一種新的交通燈智能控制算法，即主干道交通（ATL）算法，其不僅能夠降低汽車等待時間、增大交通流量，而且能夠提高道路整體的汽車流量。

ATL算法的實現(xiàn)分成預(yù)測和實時兩個過程。在預(yù)測過程中，當(dāng)前的道路交叉口根據(jù)車載網(wǎng)絡(luò)傳遞的汽車狀態(tài)（位置、速度和方向），采用模糊預(yù)測算法對汽車到達下一個道路交叉口的時間進行預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果傳遞給下一個道路交叉口。在實時過程中，將當(dāng)前道路交叉口實時的交通狀況與上一個道路交叉口傳遞來的預(yù)測結(jié)果結(jié)合來制定配時策略，尤其是設(shè)定通行時間（綠燈時間）時，不僅需要考慮處于等待狀態(tài)的汽車數(shù)量，而且需要考慮即將到來的汽車數(shù)量。需要注意的是，在預(yù)測過程中應(yīng)考慮汽車的移動特性，而這就需要采用車載自組織網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實現(xiàn)汽車與交通燈的通信。只要在交通燈上設(shè)定接入點，則采用傳統(tǒng)的全球移動通信系統(tǒng)（GSM）便可實現(xiàn)汽車與任意交通燈的通信。對ATL算法進行仿真的結(jié)果顯示：與ITLC算法相比，ATL算法降低了25%的汽車延遲，同時道路交叉路口的汽車流量增加了30%，而整個道路的汽車流量增加了70%。

刊名：IEEE Transactions on Vehicular Technology（英）

刊期：2016年第65期

作者：Maram Bani Younes

編譯：陳丁躍