基于多智能體切換控制的城市主干線交通信號優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2022-02-13 15:03
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新時代,人民的生活需求隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的變遷和生活水平的提高而不斷變化,特別在交通出行方面需求提高明顯。城市汽車保有數(shù)量仍呈高速增長態(tài)勢,城市超高的汽車擁有量也帶來了交通擁堵等問題。鑒于城市交通信號控制系統(tǒng)的復(fù)雜性和較強(qiáng)的動態(tài)性、隨機(jī)性,常規(guī)的信號控制方法的局限性,通過制定科學(xué)合理的城市智能交通控制方法,提高城市道路的通行能力就顯得尤其重要。因此本文針對現(xiàn)有城市交通信號控制方法存在的缺點與不足,結(jié)合智能控制理論,在城市交叉口信號控制和主干線協(xié)調(diào)控制等方面進(jìn)行了探討分析。本文深入的分析研究了以下幾個方面的內(nèi)容:首先,闡述了主干線協(xié)調(diào)控制的基本思想,介紹了城市主干線交通信號控制參數(shù)及評價指標(biāo)。對智能體交通信號控制的基本工作原理進(jìn)行了描述。并介紹了以切換系統(tǒng)模型為基礎(chǔ)來對信號交叉口進(jìn)行建模、分析和研究的必要性。其次,根據(jù)多智能體技術(shù)與切換系統(tǒng)理論并結(jié)合城市交叉口信號控制特點,構(gòu)建了基于多智能體的城市交叉口信號閉環(huán)混合控制結(jié)構(gòu),并且以此作為基礎(chǔ),依照人對多相位城市交叉路口交通指揮控制策略的決策過程,分別設(shè)計基于Q學(xué)習(xí)算法的路口智能體和基于多相位模糊相序優(yōu)化的切換控制智能...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
1.4 小結(jié)
2 主干線協(xié)調(diào)控制與智能交通信號控制基礎(chǔ)理論
2.1 交通信號控制參數(shù)及評價指標(biāo)
2.1.1 交通信號控制參數(shù)
2.1.2 交通信號控制評價指標(biāo)
2.2 多智能體交通控制系統(tǒng)理論
2.2.1 智能體技術(shù)
2.2.2 多智能體系統(tǒng)
2.3 切換系統(tǒng)理論及其在交通控制中的應(yīng)用
2.3.1 切換系統(tǒng)理論
2.3.2 切換系統(tǒng)在交通控制中的應(yīng)用
2.4 小結(jié)
3 基于多智能體的交叉口信號混合控制方法
3.1 基于多智能體的交叉口信號控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1.1 多智能體閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)
3.1.2 路口智能體
3.1.3 切換控制智能體
3.2 基于Q學(xué)習(xí)算法和模糊邏輯的交叉口控制方法
3.2.1 路口智能體Q學(xué)習(xí)方法
3.2.2 切換控制智能體模糊推理過程
3.3 小結(jié)
4 基于切換系統(tǒng)的交叉口動態(tài)模型控制研究
4.1 離散時間切換系統(tǒng)模型
4.2 基于切換系統(tǒng)的單交叉口控制方法
4.2.1 建立單交叉口切換系統(tǒng)模型
4.2.2 基于多智能體混合控制策略控制過程
4.3 仿真分析
4.3.1 仿真設(shè)計
4.3.2 仿真結(jié)果分析
4.4 小結(jié)
5 基于多智能體切換系統(tǒng)的主干線協(xié)調(diào)控制方法研究
5.1 基于多智能體的遞階結(jié)構(gòu)
5.1.1 主干線協(xié)調(diào)控制智能體
5.1.2 主干線協(xié)調(diào)控制智能體Q學(xué)習(xí)方法
5.1.3 混沌Q學(xué)習(xí)控制策略
5.1.4 主干線協(xié)調(diào)優(yōu)化控制步驟
5.2 基于切換系統(tǒng)的主干線交通流模型
5.2.1 干線協(xié)調(diào)相位切換系統(tǒng)模型的建立
5.2.2 干線協(xié)調(diào)控制參數(shù)
5.2.3 干線協(xié)調(diào)評價指標(biāo)
5.3 仿真分析
5.3.1 仿真設(shè)計
5.3.2 仿真結(jié)果分析
5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]事件驅(qū)動的強(qiáng)化學(xué)習(xí)多智能體編隊控制[J]. 徐鵬,謝廣明,文家燕,高遠(yuǎn). 智能系統(tǒng)學(xué)報. 2019(01)
[2]交互協(xié)調(diào)強(qiáng)化學(xué)習(xí)下的城市交通信號配時決策[J]. 夏新海. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(11)
[3]基于新型切換模糊系統(tǒng)的控制方法研究[J]. 王宏偉,連捷. 控制與決策. 2017(07)
[4]干線協(xié)調(diào)控制優(yōu)化及其應(yīng)用[J]. 曲大義,萬孟飛,王茲林,許翔華,王進(jìn)展. 交通運輸工程學(xué)報. 2016(05)
[5]基于狀態(tài)可控性分析的交叉口信號切換控制[J]. 王力,張立立,潘科,李正熙. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(07)
[6]一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)多智能體的匝道協(xié)同控制方法[J]. 牛忠海,賈元華,張亮亮,廖成. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2015(05)
[7]改進(jìn)Agent的交通流混合建模與仿真[J]. 王江衛(wèi),黨建武. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[8]主干道動態(tài)協(xié)調(diào)控制方法研究[J]. 錢偉,徐青政,楊礦利,楊慧慧. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(19)
[9]自適應(yīng)遺傳算法的Multi-Agent交通信號優(yōu)化控制[J]. 曹潔,張玲. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(13)
[10]混合交通流條件下區(qū)域交通信號控制優(yōu)化模型[J]. 韓印,邢冰,姚佼,劉婧. 交通運輸工程學(xué)報. 2015(01)
碩士論文
[1]城市主干道交通信號動態(tài)協(xié)調(diào)控制方法研究[D]. 徐青政.河南理工大學(xué) 2015
[2]城市干線交通信號協(xié)調(diào)控制方法及優(yōu)化研究[D]. 李元.西南交通大學(xué) 2014
本文編號:3623407
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
1.4 小結(jié)
2 主干線協(xié)調(diào)控制與智能交通信號控制基礎(chǔ)理論
2.1 交通信號控制參數(shù)及評價指標(biāo)
2.1.1 交通信號控制參數(shù)
2.1.2 交通信號控制評價指標(biāo)
2.2 多智能體交通控制系統(tǒng)理論
2.2.1 智能體技術(shù)
2.2.2 多智能體系統(tǒng)
2.3 切換系統(tǒng)理論及其在交通控制中的應(yīng)用
2.3.1 切換系統(tǒng)理論
2.3.2 切換系統(tǒng)在交通控制中的應(yīng)用
2.4 小結(jié)
3 基于多智能體的交叉口信號混合控制方法
3.1 基于多智能體的交叉口信號控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1.1 多智能體閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)
3.1.2 路口智能體
3.1.3 切換控制智能體
3.2 基于Q學(xué)習(xí)算法和模糊邏輯的交叉口控制方法
3.2.1 路口智能體Q學(xué)習(xí)方法
3.2.2 切換控制智能體模糊推理過程
3.3 小結(jié)
4 基于切換系統(tǒng)的交叉口動態(tài)模型控制研究
4.1 離散時間切換系統(tǒng)模型
4.2 基于切換系統(tǒng)的單交叉口控制方法
4.2.1 建立單交叉口切換系統(tǒng)模型
4.2.2 基于多智能體混合控制策略控制過程
4.3 仿真分析
4.3.1 仿真設(shè)計
4.3.2 仿真結(jié)果分析
4.4 小結(jié)
5 基于多智能體切換系統(tǒng)的主干線協(xié)調(diào)控制方法研究
5.1 基于多智能體的遞階結(jié)構(gòu)
5.1.1 主干線協(xié)調(diào)控制智能體
5.1.2 主干線協(xié)調(diào)控制智能體Q學(xué)習(xí)方法
5.1.3 混沌Q學(xué)習(xí)控制策略
5.1.4 主干線協(xié)調(diào)優(yōu)化控制步驟
5.2 基于切換系統(tǒng)的主干線交通流模型
5.2.1 干線協(xié)調(diào)相位切換系統(tǒng)模型的建立
5.2.2 干線協(xié)調(diào)控制參數(shù)
5.2.3 干線協(xié)調(diào)評價指標(biāo)
5.3 仿真分析
5.3.1 仿真設(shè)計
5.3.2 仿真結(jié)果分析
5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]事件驅(qū)動的強(qiáng)化學(xué)習(xí)多智能體編隊控制[J]. 徐鵬,謝廣明,文家燕,高遠(yuǎn). 智能系統(tǒng)學(xué)報. 2019(01)
[2]交互協(xié)調(diào)強(qiáng)化學(xué)習(xí)下的城市交通信號配時決策[J]. 夏新海. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(11)
[3]基于新型切換模糊系統(tǒng)的控制方法研究[J]. 王宏偉,連捷. 控制與決策. 2017(07)
[4]干線協(xié)調(diào)控制優(yōu)化及其應(yīng)用[J]. 曲大義,萬孟飛,王茲林,許翔華,王進(jìn)展. 交通運輸工程學(xué)報. 2016(05)
[5]基于狀態(tài)可控性分析的交叉口信號切換控制[J]. 王力,張立立,潘科,李正熙. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(07)
[6]一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)多智能體的匝道協(xié)同控制方法[J]. 牛忠海,賈元華,張亮亮,廖成. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2015(05)
[7]改進(jìn)Agent的交通流混合建模與仿真[J]. 王江衛(wèi),黨建武. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[8]主干道動態(tài)協(xié)調(diào)控制方法研究[J]. 錢偉,徐青政,楊礦利,楊慧慧. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(19)
[9]自適應(yīng)遺傳算法的Multi-Agent交通信號優(yōu)化控制[J]. 曹潔,張玲. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(13)
[10]混合交通流條件下區(qū)域交通信號控制優(yōu)化模型[J]. 韓印,邢冰,姚佼,劉婧. 交通運輸工程學(xué)報. 2015(01)
碩士論文
[1]城市主干道交通信號動態(tài)協(xié)調(diào)控制方法研究[D]. 徐青政.河南理工大學(xué) 2015
[2]城市干線交通信號協(xié)調(diào)控制方法及優(yōu)化研究[D]. 李元.西南交通大學(xué) 2014
本文編號:3623407
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