79、交通灯系统与异常情况分析的研究与应用

交通灯系统与异常情况分析的研究与应用

1. 交通灯系统的TCPN模型

在交通灯系统的设计中，TCPN（Colored Timed Petri Nets）模型发挥着重要作用。它主要包含信号定时计划模型和信号指示模型两个子模型。

1.1 简单交通灯TCPN模型

简单交通灯TCPN模型中，南北（NS）方向红灯时长有特定控制方式，东西（EW）方向红灯时长由位置CP1的令牌控制。当启用的绑定元素（T8, e）被取走时，EW方向红灯才会结束，其红灯时长为τ1i秒。这表明车辆流只能在NS或EW一个方向上通行。

模型中有多个转换和位置，例如从P1到P2移除令牌时，令牌带有ti；从P2到P3移除令牌时，令牌带有cti，cti由位置数据库提供。位置数据库的作用是使模型能同时显示周期时间和当前周期。

T5
NS_G
T6
NS_Y
T7
NS_R
(d,n,t,ct)@+case ct 
of ct1=>τ11-3
|ct2=>τ12-3
...
|ctj=>τ1i-3  
P3
T3
P2
T2
P1
T1
(d,n+1,t,ct)@+case 
ct of ct1=>τ21
|ct2=>τ22
...
|ctj=>τ2i
(d,n,t,ct)@+3
if n> =n1 +1 andalso <=n2 
then (d,n,t2) else empty 
Database
NS traffic lights
P5
T8
T9
EW_G
T10
EW_Y
T11
EW_R
(d,n,t,ct)@+case ct 
of ct1=>τ21-