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基于多Agent技术的城市交通信号控制系统的研究

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基于多Agent技术的城市交通信号控制系统的研究

作者：曹富禄长安大学

学位级别：硕士

城市交通信号控制系统是智能交通系统的重要组成部分。先进的城市交通信号控制系统对改善交通状况,充分利用现有道路的通行能力起着重要作用。目前,我国多数城市的交通流是机动车、非机动车、行人混合的交通流。这就要求我们在充分借... 详细信息

城市交通信号控制系统是智能交通系统的重要组成部分。先进的城市交通信号控制系统对改善交通状况,充分利用现有道路的通行能力起着重要作用。目前,我国多数城市的交通流是机动车、非机动车、行人混合的交通流。这就要求我们在充分借鉴国外经验的基础上,结合我国的实际,发展我国自己的城市交通信号控制系统。而混合交通的特点要求交通信号控制系统不能采用传统的固定模型来实现。本课题的主要目的就是提出一种新的实时自适应城市区域交通控制系统。系统利用了分布式人工智能技术的重要分支技术——多Agent技术。本论文用Visual C++语言初步完成了系统设计。论文在简要介绍城市交通控制系统的现状及控制方法、概述多Agent系统技术的基础上,提出了一种新的基于多Agent技术的城市交通信号控制系统的体系结构。该系统在每个交叉口均设置一个交叉口Agent,并由中央Agent监督与管理。控制系统采用部分全局的方法规划整个控制过程。交叉口Agent内部控制策略采用广义的知识模型实现,采用预测、协调、感应调整三段式的控制流程,用动态规划的学习方法制定初始控制方案,采用博弈论实现与相邻交叉口Agent及与中央Agent的协调,采用点对点直接通讯方式完成与相邻交叉口Agent及与中央Agent的通讯。论文最后以Visual C++6.0为编程工具,采用了面向对象的技术初步实现了系统设计,并对单点感应控制和预测、协调、感应调整控制两种方法对相邻两个交叉口的交通流进行控制的效果作了仿真比较。仿真结果表明,预测、协调、感应调整三段式控制方法的总体效果明显优于单点感应控制。

关键词：多Agent系统城市交通信号控制部分全局协调方式动态规划博弈论

基于Multi-Agent的城市交通信号控制研究

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基于Multi-Agent的城市交通信号控制研究

作者：刘虹秀长沙理工大学

学位级别：硕士

随着国民经济的不断增长,人民生活水平日益提高,汽车保有量也随之增长,随之而来的城市交通问题则不断突显出来。城市交通系统是一个具有随机性、不确定性、实时变化的复杂大系统,采用以往的交通控制方式,已经无法解决日益严峻的交通问题... 详细信息

随着国民经济的不断增长,人民生活水平日益提高,汽车保有量也随之增长,随之而来的城市交通问题则不断突显出来。城市交通系统是一个具有随机性、不确定性、实时变化的复杂大系统,采用以往的交通控制方式,已经无法解决日益严峻的交通问题,采用现代科技手段及智能方法来解决城市交通问题成为当前研究的热点。随着分布式人工智能技术的发展,Agent技术和多Agent系统理论成为研究分布式计算环境下软件智能化的基础,由于城市交通控制固有的分布性,采用多Agent技术研究城市交通信号控制问题具有很好的前景。本文结合Agent技术及多Agent系统理论,提出了以单个路口交通信号控制Agent为基础的多Agent分布式协调控制系统。首先,对系统中单路口的交通信号控制Agent进行了结构设计,对其工作过程进行了描述,并对其学习单元的学习模式进行了设计,在此基础上,对基于多Agent的交通信号控制系统的结构进行了设计,并对系统进行了形式化描述。接着,对单个路口的交通状态加以选择,采用模糊聚类方法对车辆到达及信号显示状态进行了定量描述,建立了信号控制规则集,以总停车延误为控制目标,采用改进的Q-学习算法对Agent进行训练,以改进信号控制规则,通过仿真,对文中提出的单路口控制方法进行了仿真。仿真结果表明,该方法优于传统的定时控制和感应控制方式。最后,着重对基于多Agent的分布式信号控制系统中,各信号控制Agent间的信息交互,协调方式,及系统的学习方式进行了描述,并对系统协调的实现进行了仿真,仿真结果表明,文中方法能明显的减少车辆的总延误时间。

关键词：人工智能多Agent系统城市交通信号控制交通信号控制Agent 分布式强化学习多Agent协调

强化学习及其在城市交通信号控制中的应用研究

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强化学习及其在城市交通信号控制中的应用研究

作者：唐建华西安电子科技大学

学位级别：硕士

交通拥堵已经成为现代社会中城市及其周围区域普遍存在的问题而且越来越严重，交通信号控制作为调节交通网络中交通流的主要方式，所以优化交通信号控制是解决交通拥堵问题行之有效的方法。由于交通流具有高度的动态性和随机性，又因为... 详细信息

交通拥堵已经成为现代社会中城市及其周围区域普遍存在的问题而且越来越严重，交通信号控制作为调节交通网络中交通流的主要方式，所以优化交通信号控制是解决交通拥堵问题行之有效的方法。由于交通流具有高度的动态性和随机性，又因为交通信号控制问题本身是一个顺序决策问题，所以将强化学习应用到交通流控制是较合适的。将交通信号控制系统看成交通网络中所有交叉口控制器Agent组成的分布式的多Agent系统，并将强化学习方法应用到这个多Agent系统，设计并开发基于强化学习的交通信号控制方法来实现自适应交通控制是解决交通拥挤和交通拥堵的主要方法之一。在本文的研究中，首先，对基于模型的强化学习在交通信号控制中的应用进行了探索和研究。本文改进TC1交通信号控制方法而给出了TCSG交通信号控制方法。TCSG方法通过考虑车辆长度进而合理计算车辆的目的车道的拥堵信息实现了多个交叉口控制器Agent的协作。通过在GLD中进行大量的仿真实验表明，TCSG方法优于TC1方法。其次，对模型无关的强化学习在交通信号控制中的应用进行了探索和研究。设计和实现了DMFQ交通信号控制方法、QSGWE交通信号控制方法、DMFQV交通信号控制方法，DMFS交通信号控制方法和SSGWE交通信号控制方法，它们都采用基于车辆的建模方法来解决以前的基于模型无关的强化学习的交通信号控制方法的状态空间爆炸问题，实现了多交叉口控制器Agent的共享协作，采用“等待投票机制”预测并选择每个交叉口控制器Agent的最优动作。在GLD中进行了大量仿真实验表明，它们优于定时信号控制方法和TC1方法。最后，对本文的研究工作进行了总结，指出本文研究的问题和不足之处，然后对未来的研究工作给出了意见和展望。

关键词：城市交通信号控制强化学习多Agent系统 GLD

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缓解交通拥挤的城市交通信号控制方法

中国新技术新产品 2018年第17期 30-31页

作者：战雪北京易华录信息技术股份有限公司北京100000

作为城市发展的一个标志,城市交通的发展关系着城市乃至社会的进步。城市交通的发展需要完善交通设施设备和交通工具。但随着汽车数量的增多,城市交通拥挤日益严重,同时给人们的生活造成不便,并使得环境污染逐渐加重。本文简单介绍了几... 详细信息

作为城市发展的一个标志,城市交通的发展关系着城市乃至社会的进步。城市交通的发展需要完善交通设施设备和交通工具。但随着汽车数量的增多,城市交通拥挤日益严重,同时给人们的生活造成不便,并使得环境污染逐渐加重。本文简单介绍了几种城市交通信号控制的方法。

关键词：交通拥挤城市交通信号控制缓解方法

以改进遗传算法为技术支撑的城市交通信号控制研究

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中国信息化 2018年第9期 46-47页

作者：李若菡兰州交通大学

由于近些年来我国城市发展速度的持续加快,城市道路交通的拥堵情况也越来越严重,而通过对城市交通信号进行合理控制,一方面可以有效保障各城市道路上的行车安全,另一方面也可以起到车辆分流,缓解道路拥挤的情况。为了能够有效提高城市... 详细信息

由于近些年来我国城市发展速度的持续加快,城市道路交通的拥堵情况也越来越严重,而通过对城市交通信号进行合理控制,一方面可以有效保障各城市道路上的行车安全,另一方面也可以起到车辆分流,缓解道路拥挤的情况。为了能够有效提高城市交通信号控制的精准性、时效性,本文将尝试以改进遗传算法为技术支撑,对城市交通信号控制进行简要分析研究,希望能够为相关研究人员提供必要参考。一、遗传算法的改进在以往的简单遗传算法当中,主要通过对基因进行

关键词：城市交通信号控制技术支撑优化改进改进遗传算法绿灯时间适应度函数路口交通改进的遗传算法交叉口交通流量

过饱和状态下的城市交通信号控制优化方法研究

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中国科技期刊数据库工业A 2023年第3期 1-4页

作者：雍舒翔淮安市公安局交通警察支队科技大队江苏淮安223001

随着机动车保有量的增加,城市交通拥堵现象日益严重,高峰期部分路段或区域常呈现过饱和状态。与此同时,由于不同区域交通分布不均匀,导致部分道路资源浪费。目前,大部分交通信号灯配时控制策略都针对非饱和交叉口,当道路处于过饱和状态... 详细信息

随着机动车保有量的增加,城市交通拥堵现象日益严重,高峰期部分路段或区域常呈现过饱和状态。与此同时,由于不同区域交通分布不均匀,导致部分道路资源浪费。目前,大部分交通信号灯配时控制策略都针对非饱和交叉口,当道路处于过饱和状态时,路网交通效率显著降低。另外,区域路网的信号灯协调优化配时研究较少,尤其过饱和区域路网交通信号控制仍是公开的难题,急需寻求智能优化控制方法。

关键词：城市交通信号控制过饱和状态城市拥堵

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多相位控制在城市交通信号控制中的应用

交通与运输 2001年第1期17卷 15-17页

作者：韩如文

随着城市道路建设的飞速发展,对道路交通信号控制提出了更高的要求,城市大中型平面交叉路口的不断增加,使得交通信号多相位控制得到越来越广泛使用.应用交通信号多相位控制不但可以解决路口各车流之间的冲突问题,而且还可以通过交通信... 详细信息

随着城市道路建设的飞速发展,对道路交通信号控制提出了更高的要求,城市大中型平面交叉路口的不断增加,使得交通信号多相位控制得到越来越广泛使用.应用交通信号多相位控制不但可以解决路口各车流之间的冲突问题,而且还可以通过交通信号多相位控制使主干道或子系统内路口之间的协调更好.利用交通信号多相位控制,可以解决路口不同方向进口由于车流量不平衡而造成的既有绿灯时间空等又有一些进口的车辆排长队的现象,以提高路口的通行能力,减少路口的车辆延误时间,达到主干道和整个控制区域交通信号优化控制的目的.

关键词：城市交通信号控制多相位控制应用优化控制

基于多Agent技术的城市交通信号控制系统的研究

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现代电子技术 2004年第15期27卷 11-12,14页

作者：曹富禄苏诗琳蔡占华蔺广逢长安大学信息工程学院陕西西安710064

简介了多 Agent系统技术 ,对多 Agent系统与传统的复杂系统进行了比较。然后根据我国城市混合交通的特点提出了一种新的基于多 Agent技术的城市交通信号控制系统的体系结构。该系统采用部分全局的协调方式来协调相邻交叉口

关键词：多Agent系统城市交通信号控制部分全局协调方式分布式系统

基于油耗的城市交通信号分层递阶控制的优化研究

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基于油耗的城市交通信号分层递阶控制的优化研究

作者：任延飞山东科技大学

学位级别：硕士

汽车自发明以来,极大地提高了人们的生活水平,促进了社会的进步,但却消耗了大量的石油资源,并且造成了严重的交通问题。交通节能已经成为交通研究中的一个重要问题。在此背景下,本文应用分层递阶控制理论、基于代理（Agent）控制、模糊... 详细信息

汽车自发明以来,极大地提高了人们的生活水平,促进了社会的进步,但却消耗了大量的石油资源,并且造成了严重的交通问题。交通节能已经成为交通研究中的一个重要问题。在此背景下,本文应用分层递阶控制理论、基于代理（Agent）控制、模糊控制、遗传算法、交通仿真等理论与方法着重从车辆油耗的角度研究城市交通信号优化控制方案。首先,总结了城市交通节能的现状及对策,回顾了城市交通信号控制的发展历程,重点介绍了几个有代表性的控制系统,提出了本文的研究方向和研究内容：应用分层递阶控制理论,从单路口控制层、区域协调层、中心调度层三个层次研究交通信号控制的优化策略。其次,就单路口控制层的交通信号控制而言,介绍了定时控制算法、感应控制算法和自适应控制算法三种常见的单路口信号控制算法,三种控制算法对应三种控制Agent:定时控制Agent、感应控制Agent和白适应控制Agent,对这三种控制Agent在五种流量级别下的控制效果进行了评价,为区域协调和中心调度的优化控制策略研究奠定了基础。再次,就区域协调层的交通信号控制而言,本文引入了模糊控制理论,根据交通状况着重从油耗角度优化定时控制Agent的周期长度以及感应控制Agent和自适应控制Agent的相位最大绿灯时间等区域协调控制参数,并且对区域协调的效果进行了仿真验证。最后,就中心调度层的交通信号控制而言,主要研究了控制Agent的离线调度学习优化算法和在线调度学习优化算法。离线调度学习优化算法是指根据交通流量的历史数据,采用遗传算法得到控制Agent离线调度的优化方案：在线学习优化算法通过设置车辆平均油耗的阂值,使用在线数据来选取特定路口在特定时段下的优化控制Agent,进而更新控制Agent调度方案。并对离线学习和在线学习的控制效果进行了仿真验证。

关键词：城市交通信号控制油耗分层递阶控制基于代理控制模糊控制遗传算法交通仿真