【MATLAB代码(车联网5)】基于网联车辆实时感知的单交叉口全感应自适应信号控制仿真系统——FA-CV方法与传统控制策略的性能对比研究

【MATLAB代码(车联网5)】基于网联车辆实时感知的单交叉口全感应自适应信号控制仿真系统——FA-CV方法与传统控制策略的性能对比研究

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针对城市单交叉口的全感应信号控制仿真框架,核心方法为FA-CV(Fully-Actuated Control under Connected Vehicle Environment),即车联网环境下的全感应自适应控制。程序模拟四进口道交叉口在90个信号周期内的车辆到达、排队与消散过程,并以运动学模型重建网联车辆(CV)上报的位置与速度信息,据此估算清空排队所需的最小绿灯时长;在完成初始排队清空后,进一步通过滑动时间窗机制逐步检验窗口内到达车辆能否将相位饱和度维持在预设阈值以上,以决定是否延长绿灯,从而在避免过度绿灯浪费的同时充分消纳近期到达需求。程序同时实现了固定多时段控制与传统全感应控制作为基准对照,在随机化、周期性波动的需求场景下对三种方法的平均延误、平均剩余排队及绿灯时间动态进行定量比较,并输出延误柱状图、排队对比图、绿灯调整过程曲线、相位饱和度判据图及绿灯时间矩阵热力图共五类可视化结果,为FA-CV控制逻辑的性能验证与参数调优提供完整的仿真实验平台。

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文章目录

  • 运行结果
  • MATLAB源代码
  • 程序详解
    • 概览
    • 初始绿灯
    • 绿灯延长
    • 对比模型
  • 核心公式
      • 1. 周期交通需求波动模型
      • 2. 排队车辆更新模型
      • 3. 车辆到达停止线的运动学时间
      • 4. 初始绿灯时间计算
      • 5. 相位饱和度计算
      • 6. 绿灯延长判据
      • 7. 服务车辆数计算
      • 8. 剩余排队更新
      • 9. 单周期延误估计
      • 10. 平均延误与平均排队

运行结果

程序运行后会生成以下图像:

  • 控制延误对比

  • 排队长度对比

  • 绿灯时间调整

  • 相位饱和度

  • 绿灯时间矩阵

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