专业英语翻译版

FREEWAYTRAFFICFLOWMODELINGBASEDONRECURRENTNEURALNETWORANDWAVELETTRANSFORM基于递归神经网络和小波变换的高速公路交通流建模6Conclusions^吉论Thehighlynonlinearanddynamiccharacteristicsofthemacroscopictrafficflowrequireamodelingapproach,whichcandealwiththecomplexnonlinearrelationshipsamongthespeed,flowanddensity.宏观交通流的高度非线性和动态特性，需要一个建模方法，它可以处理的速度，流量和密度之间的复杂的非线性关系。Atthesametime,effectivemeasureshavetobetakentoeliminatetrafficnoiseanddisturbance.Inthispaper,amethodofwaveletdenoisingandtrafficflowmodelingbyanElmanrecurrentneuralnetworkispresented.同时，必须采取有效措施来消除交通噪声和干扰。在本文中，一种小波去噪和交通流的Elman神经网络建模这工作了。Simulationresultsshowthatthewavelettransformcaneffectivelyeliminatethenoisesignal,andthattheElmannetworkcanaccuratelydescribetherealbehavioroffreewaytrafficflow.仿真结果表明，小波变换可以有效地消除信号中的噪声，和Elman神经网络能够准确地描述高速公路交通流的真实行为。Thismethodisofgreatimportancetorealizeon-linemodelingandcontroloffreewaytrafficflow.此方法对实现高速公路交通流的在线建模与控制具有重要意义。FuzzySelf-AdaptivePIDControllerforFreewayRampMetering高速公路匝道控制的模糊自适应控制器Abstract:Aimingatthenonlinearandtime-varyingcharacteristicsoffreewaytrafficsystem,afuzzyself-adaptivePIDcontrollerisdesignedandappliedtofreewayrampmeteringinthispaper.摘要：针对高速公路交通系统的非线性、时变特性，设计了一种模糊自适应控制器，并将其应用于高速公路匝道控制系统。Atrafficflowmodeltodescribethefreewayflowprocessisfirstlybuilt.Basedonthemodelandinconjunctionwithnonlinearfeedbacktheory,afuzzy-PIDrampcontrolleristhendesigned.TherampmeteringrateisdeterminedbythePIDcontrollerwhoseparametersaretunedbyfuzzylogicaccordingtothedensitytrackingerroranderrorvariation.首先建立了一个交通流模型来描述高速公路的流程。基于该模型，并结合非线性反馈理论，一个模糊的控制器，控制器，然后设计。斜坡根据密度跟踪误差和误差变化情况，通过模糊逻辑对控制器参数进行调整，确定了测量速度。Gaussandtrianglecurvesareusedforthemembershipfunctionsofthefuzzyvariables.Therulebaseincluding49fuzzyrulesisalsoestablished.Finally,thecontrolsystemissimulatedinMATLABsoftware.Theresultsshowthatthiscontrollerdesignedhasfastresponse,gooddynamicandsteady-stateperformance.Itcanachieveadesiredtrafficdensityalongthemainlineofafreeway,andcanmakevehiclestravelmoreefficientlyandsafely.Thisapproachisquiteeffectivetofreewayrampmetering.高斯和三角曲线用于模糊变量的隶属函数。还建立了包括49个模糊规则的规则库。最后，对控制系统进行了仿真研究的软件。结果表明，该控制器具有响应快、动态性能和稳态性能。它可以实现所需的交通密度，高速公路主线，并能使车辆行驶更安全、更安全。这种方法是相当有效的高速公路匝道控制。2.FreewayTrafficFlowModel高速公路交通流模型Consideramultiplelane(入)freewaysectionwithasingleentryramp,asshowninfigure1.考虑多车道(入)具有单一入口匝道路段，如图1所示。Assumethatattimeslicek,vehiclesflowintoagivensectionatarateofqu(k)vehiclesperhourperlanefromitsupperboundaryandr(k)vehiclesperhourfromtheentryramp.假设在时间片上，车辆进入一个给定的区段在一个区段(克)每车道从它的上边界和(钾)车辆每小时从入口匝道的速度。Theydischargeatarateofq(k)vehiclesperhourperlaneatitslowerboundary.他们以每小时的速度在其较低的边界处排放一个问(克)的车辆。Bytheconservationprinciple,thenumberofvehiclesinthisfreewaysegmentattime按养护原则，在这条高速公路的车辆数量在时间k+1,N(k+1)wouldbeN(k1)=N(k)t[qu(k)-q(k)r(k)](1)Figure1AfreewaysectionN(k1)=N(k)t[qu(k)-q(k)r(k)](1)Definetrafficdensityas,whereislengthoftheroadsegment.Equation(1)cannowbewrittenintermsofdensity定义交通密度,哪里是公路段的长度。方程(1)现在可以用密度来书写：(k1)=：(k)(t/：x)[qu(k)-q(k)r(k)/]⑵Empiricalevidencesuggeststhatarelationshipbetweenflowandtrafficdensityexists.Thisrelationship,denotedasisgenerallyreferredtoasthefundamentaldiagramoftrafficflow.Manyformsoffundamentaldiagramshavebeenproposed,allofwhichsharesomecommonfeatures:经验证据表明，流量和交通密度之间的关系存在。这种关系，表示为通常被称为交通流基本图。许多形式基本图已经被提出，所有这些都有一些共同的特点：(1)flowiszerowhendensityiszero;(2)thereisamaximumdensity(oftenreferredtoasjamdensity)thatcorrespondstobumper-to-bumpertraffic(atwhichflowisalsozero);and(3)thereexistsatrafficdensityatwhichflowismaximal(oftenreferredtoascriticaldensity).(1)密度为零时的流量为零；(2)有一个最大密度(通常称为果酱密度)，对应于保险杠到保险杠的流量(在流量也是零)；O)存在流量最大的交通密度(通常称为临界密度)。Whentrafficdensityisbelowcriticaldensity,flowincreaseswithdensity;andwhentrafficdensityisabovecriticaldensity,flowdecreaseswithdensity.交通密度低于临界密度时，流量随密度增大而增大；当交通密度超过临界密度时，流量随密度的增加而减小。Equation(2)andthefundamentaldiagramconstituteadiscreteformofthewellknowntrafficflowmodelcalledLWRmodel[4].方程(2)和基本图构成的离散的众所周知的交通流模型的lwr模型[4]形式。TheLWRmodelprovidesasimpleandtractableframeworkfortrafficsimulationandcontrolstudies.lwr模型提供了一个简单的框架，交通仿真与控制研究。Itgivesgoodqualitativeresultsindescribingsuchtrafficphenomenaasshockwavesattrafficbottlenecks,progressionofatraffichump,andstartingandstoppingtrafficatintersections.它提供了良好的定性结果，在交通瓶颈，交通驼峰的进展，并停止交通在路口的交通瓶颈，描述这样的交通现象。TheLWRmodelisusedinthispaperasthesystemmodelfordevelopingtraffic-responsiverampcontroller.lwr模型作为本文发展交通响应匝道控制器的系统模型。Substituteinto(2),anddefine,weobtainequation(3).替代成(2),并定义，我们得到方程(3)。■(k1)=：(k)一二f[：(k)]：qu(k)：r(x)/■(3)Withinitialcondition,equation(3)givesacompletedescriptionofthefreewayflowprocess.初始条件，方程(3)给出了高速公路交通流过程的完整描述。FuzzySelf-AdaptivePIDControllerforFreewayRampMetering高速公路匝道控制的模糊自适应控制器Theoptimizationprocedureswithgeneticalgorithmareasfollows.遗传算法的优化程序如下(1)Determinationofoptimizedparametersandencodedmode.优化参数和编码方式的确定TheparametersneededtobeoptimizedareproportionalcoefficientKpandintegralcoefficientKi,andtheencodedmodeisrealnumbercode.待优化参数比例系数KP和积分系数Ki和编码方式是实数编码。(2)Generationofinitialpopulationrandomly随机初始种群的生成TheinitialpopulationisthegenecodesofPIparameters.初始种群是参数的基因编码。Evaluationoffitnessfunction健身功能评价Fitnessfunctionisthelinkerbetweentheproblemandthegeneticalgorithm.EachchromosomewillbetranslatedintothePIparameterstocontroltheobjective.TheperformanceofeachcandidatePIcontrolisevaluatedthroughthevalueofitsfitness.健身功能是连接问题和遗传算法的连接程序。每一个染色体将被翻译成一个参数来控制目标。每个候选的性能控制是通过其健身价值评估。Aperformanceindexisaquantitativemeasureofsystemperformance.Forfreewayrampmetering,agoodPIcontrolshouldminimizetheerrorbetweenthedesiredtrafficdensityandtheactualtrafficdensitytozeroquickly,soaperformanceindexisdefinedas(8)性能指标是衡量系统性能的一个定量指标。对于高速公路匝道控制，一个良好的控制应尽量减少所需的交通密度和实际交通量之间的误差密度迅速降至零，所以性能指标定义为(8)wheree(k)isthedensitytrackingerror.Thebiggerthesumsofsquare-errorofaPIcontrol,thesmallerthefitnessfunction.Therefore,thefitnessfunctionisassigned,toeachcandidatePIcontrol.其中电子密度跟踪误差。一个有点控制的平方误差的总和越大，越小的适应度函数。因此，健身功能是分配的，每个候选PI控制ROLSelectionoperator选择算子Besidestheroulette-wheelselection,weadoptaspecialselectionoperator,elitismoperator[8],whichsidestepsselection,crossover,andmutationandsimplyplacesthefittestPIcontrolfromthepreviousgenerationintothenextgenerationwithoutmodification.ElitismoperatorcanensurethatthebestPIcontroldon'thavetheprobabilityofmissing.除了轮盘赌选择，我们采用了一种特殊的选择算子、精英算子[8],它回避了选择、交叉、变异和简单的地方，优胜劣汰的PI控制的上一代没有修改的下一代。精英算子可以确保最佳的PI控制没有丢失的概率。Crossoveroperator交叉算子Crossoveroperatorproducesnewindividualsincombiningtheinformationcontainedintwoparents.Thisisdonebycombiningthevaluesoftwoparents.Amethodcalleddiscreterec