基于深度强化学习的单线路公交动态驻站控制策略研究

作     者：刘东 张大鹏 万芸 肖峰 

作者机构：西南财经大学工商管理学院 西南财经大学管理科学与工程学院 四川大学商学院 

出 版 物：《交通运输系统工程与信息》 (Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0838[工学-公安技术] 

基　　金：国家自然科学基金 (72301217,72025104) 四川省自然科学基金(2024NSFSC1055) 

主　　题：智能交通 动态驻站控制 深度强化学习 公交系统 事件驱动 

摘      要：公交运行中车辆车头时距波动过大会导致公交系统出现串车等运行不稳定现象，针对该问题，本文提出一种基于深度强化学习的动态驻站控制策略，来实现公交系统的稳定运行及避免出现串车问题。首先，构造线型的公交系统，并确定车辆运行和乘客行为规则；然后，介绍基于深度强化学习建立动态控制方法，定义强化学习框架的各要素，并开发事件驱动的模拟器环境以训练和测试智能体；最后，利用仿真模拟对所提方法与基准方法进行大量的数值实验，选取不同评价指标进行对比分析，并实施敏感性分析。实验结果发现，本文方法实现了最稳定的车辆运行轨迹和最小的载客分散度;在车头时距变动上比无控制策略、基于时刻表控制策略和基于车头时距控制策略分别降低61.9%、60.98%和37.98%；在平均等待时间上分别降低28.36%、26.53%和23.61%。此外，所提方法在不同行驶时间变异性和车头时距情景下具有很强的鲁棒性。