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智能交通系统(ITS,Intelligent Tranportation System)是将先进的信息技术、通信技术、自动控制技术等先进技术有效集成构造的地面运输管理体系。它能大幅度的增加道路网络的通行能力,提高运输的机动性、安全性和运输效率,避免拥挤和堵塞,减少能源消耗和环境污染,是21世纪促进世界经济发展和社会进步的有效高科技手段。为此各国对研究开发ITS都很重视,尤其希望通过对ITS建模,ITS体系结构或框架等的研究来寻求加速ITS建设的捷径。 一个好的系统模型可以集中有限的财力和人力,开发适合国情的ITS系统,是避免投资浪费的重要保证。因此,确定ITS的系统模型是ITS研究要解决的重要问题之一。 智能交通系统,有的也称为智能运输系统,是一个非常复杂的大系统,也是一种典型的离散事件动态系统。Petri网具有指导性的图形描述能力和坚实的数学基础,是异步、并发系统建模、性能分析和控制综合的有利工具。非常适合于离散事件动态系统建模。制造系统是一种典型的离散事件动态系统,用Petri网对制造系统建模的技术和分析方法已相当成熟。从更高的抽象层次,可以将制造系统看成一种“广义物流系统”,工件在各个工位之间的移动对应于车辆通过各个交叉路口,这种对应关系使得可以将制造系统中Petri网建模思想和分析方法应用于智能交通系统中去。 本文主要应用制造系统中的TPPN建模思想及矩阵分析方法,对ITS中的道路交通控制问题建立了一种模型。首先是基于单“T”型路口的建模,然后扩展到对多路口建模,并用了一个三路口例子加以说明。在对多路口建模时,又引入了有色Petri网死锁检测方法,对多路口拓扑结构以及时间属性进行了具体的分析。最后,本文给出了智能交通系统整体建模步骤流程,探讨了跨区域分布式交通控制建模及利用ITS PN模型辅助实现交通流优化策略。