饋位移差和時滯反饋速度差控制項(xiàng)，由擾動引起的車速波動幅值明顯減小，交通 流變?yōu)闉榫鶆蛄?，使交通流穩(wěn)定性增強(qiáng)，交通擁堵現(xiàn)象得到有效抑制，從而能夠進(jìn)一步提高 交通流的穩(wěn)定性。
[0036] 第二，本發(fā)明所提供的時滯交通流模型的時滯反饋控制的方法中，時滯反饋控制 方案簡單、有效，控制效果良好，為交通控制和決策提供了理論依據(jù)。
【附圖說明】
[0037] 此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申 請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0038] 圖1為本發(fā)明中時滯交通流模型的時滯反饋控制的方法的流程圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明中系統(tǒng)速度的傳遞函數(shù)隨時滯控制參數(shù)變化的圖；
[0040] 圖3為本發(fā)明中系統(tǒng)的傳遞函數(shù)隨反饋增益變化的圖；
[0041] 圖4為位移反饋增益ki取-1. 0,速度反饋增益k 2取0. 1~0. 9之間任意值，τ f 為0. 3秒時，I句;的變化情況圖；
[0042] 圖5為位移反饋增益ki取-5. 5~-0. 6之間任意值，速度反饋增益k 2取0. 5, τ f 為0. 3秒時，I如的|2的變化情況圖；
[0043] 圖6為位移反饋增益ki取-1. 0,速度反饋增益k 2取0. 5, τ f為0. 2秒~0. 92秒 內(nèi)任意值時，|(5(iw)f的變化情況圖；
[0044] 圖7為本發(fā)明中反應(yīng)時滯取0. 2秒時，第一輛車的速度演化圖；
[0045] 圖8為本發(fā)明中反應(yīng)時滯取0. 25秒時，第一輛車的速度演化圖；
[0046] 圖9為本發(fā)明中時滯控制參數(shù)取0. 3秒時，第一輛車的速度演化圖；
[0047] 圖10是取不同反饋增益時，第一輛車的車頭距-速度變化的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不W 名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是W組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在 通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的"包含"為一開放式用語，故應(yīng)解釋成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的誤差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所 述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，"禪接"一詞在此包含任何直接及間接的電性 禪接手段。因此，若文中描述一第一裝置禪接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電 性禪接于所述第二裝置，或通過其他裝置或禪接手段間接地電性禪接至所述第二裝置。說 明書后續(xù)描述為實(shí)施本申請的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃W說明本申請的一般原則為目 的，并非用W限定本申請的范圍。本申請的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。 陽049] 實(shí)施例1
[0050] 參見圖1所示為本申請所述一種時滯交通流模型的時滯反饋控制的方法的具體 實(shí)施例，本實(shí)施例中所述方法包括W下步驟：
[0051] 步驟101、引入時滯反饋位移差和時滯反饋速度差控制項(xiàng)，建立含有所述控制項(xiàng)的 時滯交通流跟馳模型： 陽052] rc),,(〇 + A,(〇 = a!L''(zV、-"(〇) - i'"(〇!+F(/)
[0053] 其中，τ為反應(yīng)時滯，包括機(jī)械時滯和駕駛員的反應(yīng)時滯；a"(t)表示第η輛車 在時刻t的加速度；α表示敏感系數(shù)；X。!；!：）表示第η輛車在時刻t的位置；Δ X。!；!：）= xw (t)-X。(t)，表示連續(xù)的兩輛車之間的車頭間距；U ( Δ X。(t))是依賴于鄰近車輛車頭間距 Ax"(t)的優(yōu)化速度函數(shù)；v"(t)表示第η輛車在時刻t的速度；F(t)為反饋控制信號；反饋 控制信號F(t)為： 陽054] F (t) = ki ( Δ X。（t- τ f) - Δ X。（t)) +1? (V。(t- τ f) -Vn (t))
[0化5] 其中，ki為位移反饋增益，k2為速度反饋增益，τ f為時滯控制參數(shù)；
[0056] 步驟102、利用穩(wěn)定性理論求取能使受控的交通流穩(wěn)定時所述位移反饋增益、所述 速度反饋增益和所述時滯控制參數(shù)滿足的條件；
[0057] 步驟103、對交通流模型實(shí)施時滯反饋控制方案，驗(yàn)證其有效性。
[0058] 所述利用穩(wěn)定性理論求取能使受控的交通流穩(wěn)定時所述位移反饋增益、所述速度 反饋增益和所述時滯控制參數(shù)滿足的條件，進(jìn)一步為：
[0059] 根據(jù)穩(wěn)定性理論，使系統(tǒng)擾動速度的傳遞函數(shù)的模小于等于1，得到系統(tǒng)的線性穩(wěn) 定條件為：
[0060]
[0061] 根據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件，利用數(shù)值計算求取能使受控的交通流穩(wěn)定時所述位移反 饋增益、所述速度反饋增益和所述時滯控制參數(shù)滿足的條件。
[0062] 當(dāng)不受控交通流跟馳模型中反應(yīng)時滯不滿足穩(wěn)定性條件
時，由擾動引起的波動在交通流中傳播，并引起車速出現(xiàn)幅度較大的波動，車輛出現(xiàn)時走時 ?，F(xiàn)象，交通流出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。此時，可根據(jù)上式選取反饋增益和時滯控制參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對交 通流擁堵的抑制。
[0063] 上述方案中，反饋控制參數(shù)選取的過程如下： W64] 固定α = 3, f = 1. 448, τ = 0. 25秒，此時交通流模型不穩(wěn)定，時滯反饋位移差 和時滯反饋速度差控制項(xiàng)發(fā)揮作用；
[0065] 當(dāng)ki=-1. 0, k2= 0. 5時，傳遞函數(shù)
漁時滯控制參數(shù)τ f變化，當(dāng)τ f = 0. 3秒時，i旬:i的|2 <1對所有的ω e [0, + 00 )成立，受控的交通流穩(wěn)定，參見圖2 ;
[0066] 當(dāng)τ f= 0. 3秒時，傳遞函數(shù)..咨(?.趣相反饋增益變化，當(dāng)ki= -0. 7, k2= 0. 5時，
巧所有的ω e [0, + cx0成立，受控的交通流穩(wěn)定，參見圖3 ;
[0067] 當(dāng) ki= 0. 0, k2= 0. 5 或 k 1=-〇. 7, k2= 0. 0 時，
對部分 ω e [0, + 00) 成立，控制方案失效，交通流不穩(wěn)定，參見圖3。
[0068] 因此，通過W上方案可W得出，若控制項(xiàng)僅考慮時滯反饋位移差或時滯反饋速度 差中的一項(xiàng)時，在有些情況下，控制方案無效，交通流不穩(wěn)定。在同時考慮時滯反饋位移差 或時滯反饋速度差的情況下，方能對交通流中出現(xiàn)的擁堵進(jìn)行控制，使得受控的交通流穩(wěn) 定。此外，為了方便控制器的設(shè)計，還提供了 W下控制參數(shù)選擇的表1，相應(yīng)的i竊:i的|2取值 參見圖4-6。
[0069] 表1使交通流穩(wěn)定的控制參數(shù)
[0070]
陽07U 圖4中，位移反饋增益ki取-1.0,速度反饋增益k 2取0. 1~0.9之間任意值，τ f 為0.3秒時，的f <1對所有的ω e [0，+ cx0成立，受控的交通流穩(wěn)定。圖5中，位移反 饋增益ki取-5. 5~-0. 6之間任意值，速度反饋增益k 2取0. 5, τ f為0. 3秒時，|(5(i的|2 < 1 對所有的ω e [0，+ cx0成立，受控的交通流穩(wěn)定。圖6中，位移反饋增益ki取-1.0,速度 反饋增益1?取0.5, τ f為0.2秒~0.92秒內(nèi)任意值時，旬1份）<1對所有的ω e [0，+ 00) 成立，受控的交通流穩(wěn)定。因此，可W得出，同時引入時滯反饋位移差和時滯反饋速度差控 制項(xiàng)，即位移反饋增益和速度反饋增益取值均非0時，由擾動引起的車速波動幅值明顯減 小，交通流變?yōu)闉榫鶆蛄?，使交通流穩(wěn)定性增強(qiáng)，交通擁堵現(xiàn)象得到有效抑制
[0072] 上述方案中，對交通流模型實(shí)施時滯反饋控制方案，驗(yàn)證其有效性，進(jìn)一步為：
[0073] 對含反應(yīng)時滯的交通流跟馳模型進(jìn)行數(shù)值仿真，選取系統(tǒng)參數(shù)為：環(huán)形道路長度 L = 2500 米，車輛數(shù)N= 100,優(yōu)化速度函數(shù)υ(Δχ。）= 16. 8[tanh0. 0860(Δχη-25)+0. 913]， 初始條件x"(〇) = 25n+y"(0)，ν"(0) = U(25)，y"(0)為初始擾動為振幅0. 1米的均勻隨機(jī) 分布。
[0074] 圖7和圖8為沒有引入控制項(xiàng)的時滯交通流跟馳模型在反應(yīng)時滯取不同值時的速 度演化情況，可見，當(dāng)τ =0.2秒時交通流為均勻流，此時不需要施加控制。當(dāng)τ = 0.25 秒時，交通流不穩(wěn)定，出現(xiàn)時走時?，F(xiàn)象，此時需要施加控制方案。施加控制方案時，選取控 制參數(shù)為τ f = 0. 3秒，k 1= -1. 0, k2= 0. 5時，初始擾動引起的車速波動幅值大幅度減小， 交通流穩(wěn)定性增強(qiáng)，交通流由時走時?，F(xiàn)象變?yōu)榫鶆蛄?，模型中的擁堵現(xiàn)象得到抑制，參見 圖9,因而