本文關(guān)鍵詞：基于多智能體的區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快,導(dǎo)致我國(guó)汽車的保有量逐年增加,使得城市交通變得越來(lái)越擁堵。針對(duì)我國(guó)目前復(fù)雜的交通狀況,可以將復(fù)雜的城市交通路網(wǎng)劃分成多個(gè)相互獨(dú)立的區(qū)域,并運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,對(duì)區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,通過(guò)優(yōu)化的交通信號(hào)方案對(duì)城市交通進(jìn)行管理和控制,以緩解城市的交通壓力。在區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)的研究中,本文首先利用分布式多智能體技術(shù),將區(qū)域交通劃分成多個(gè)智能體,建立了區(qū)域交通的多智能體模型,并對(duì)各個(gè)智能體的結(jié)構(gòu)功能以及智能體間的通信進(jìn)行了研究。其次根據(jù)分布式多智能體的系統(tǒng)模型,在多智能體系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,結(jié)合智能交通控制設(shè)備和以太網(wǎng)技術(shù)對(duì)區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。最后為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的區(qū)域信號(hào)優(yōu)化功能,在區(qū)域信號(hào)控制方案的基礎(chǔ)上,以區(qū)域車輛平均延誤最小為例,利用粒子群優(yōu)化算法對(duì)區(qū)域交通信號(hào)的優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。為了對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,本文采用了Cisco Packet Tracer仿真軟件對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否正確與合理。在區(qū)域信號(hào)優(yōu)化方法的驗(yàn)證試驗(yàn)中,采用了VISSIM交通仿真軟件,對(duì)四路口區(qū)域分別采用優(yōu)化后和未經(jīng)優(yōu)化的信號(hào)方案進(jìn)行對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn),通過(guò)比較兩種信號(hào)方案的區(qū)域車輛平均延誤時(shí)間來(lái)驗(yàn)證區(qū)域交通信號(hào)優(yōu)化方法的有效性。最后,根據(jù)本文對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和區(qū)域信號(hào)優(yōu)化方法的研究,對(duì)由四個(gè)路口組成的區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),并通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和區(qū)域信號(hào)優(yōu)化方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：多智能體 交通信號(hào)控制系統(tǒng) 控制信號(hào)傳輸協(xié)議 區(qū)域車輛平均延誤 粒子群優(yōu)化算法
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U491.51;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 交通信號(hào)控制系統(tǒng)發(fā)展史8-9
• 1.2.2 典型的交通信號(hào)控制系統(tǒng)9-10
• 1.2.3 智能交通控制系統(tǒng)10-11
• 1.3 研究目的和意義11-12
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)12-13
• 2 多智能體區(qū)域交通模型研究13-24
• 2.1 分布式與多智能體技術(shù)13-15
• 2.1.1 分布式系統(tǒng)13
• 2.1.2 智能體13-14
• 2.1.3 多智能體系統(tǒng)14-15
• 2.2 多智能體區(qū)域交通建模方法15
• 2.3 多智能體區(qū)域交通模型15-20
• 2.3.1 LA（Lane Agent）17-18
• 2.3.2 LCA（Lane Connect Agent）18
• 2.3.3 IA（Intersection Agent）18-20
• 2.3.4 DA（Domain Agent）20
• 2.4 智能體間數(shù)據(jù)通信機(jī)制20-22
• 2.5 智能體間數(shù)據(jù)通信格式22-24
• 3 基于多智能體的區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究24-35
• 3.1 基于多智能體的系統(tǒng)功能分析24-25
• 3.2 基于多智能體的系統(tǒng)模型25-26
• 3.3 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-27
• 3.4 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-31
• 3.4.1 組成系統(tǒng)的硬件設(shè)備27-28
• 3.4.2 系統(tǒng)設(shè)備間通信過(guò)程28-29
• 3.4.3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)29-31
• 3.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)31-35
• 4 區(qū)域交通信號(hào)控制方法研究35-48
• 4.1 交通信號(hào)方案35-37
• 4.1.1 信號(hào)控制對(duì)象35
• 4.1.2 交通信號(hào)類型35-36
• 4.1.3 信號(hào)方案的組成36-37
• 4.2 區(qū)域交通信號(hào)控制評(píng)價(jià)指標(biāo)37-39
• 4.3 區(qū)域交通信號(hào)控制評(píng)價(jià)模型39-41
• 4.4 區(qū)域交通信號(hào)控制優(yōu)化算法41-44
• 4.5 區(qū)域交通信號(hào)控制方法的實(shí)現(xiàn)44-45
• 4.6 區(qū)域交通信號(hào)控制仿真實(shí)驗(yàn)45-48
• 4.6.1 區(qū)域交通仿真模型45-46
• 4.6.2 區(qū)域交通信號(hào)控制仿真46-48
• 5 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試48-63
• 5.1 系統(tǒng)硬件環(huán)境實(shí)現(xiàn)48-50
• 5.1.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)48-49
• 5.1.2 系統(tǒng)硬件設(shè)備49
• 5.1.3 路口信號(hào)燈組安裝49-50
• 5.2 系統(tǒng)軟件環(huán)境實(shí)現(xiàn)50-61
• 5.2.1 系統(tǒng)控制功能編程實(shí)現(xiàn)51-58
• 5.2.2 區(qū)域信號(hào)優(yōu)化功能編程實(shí)現(xiàn)58-61
• 5.3 區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)測(cè)試61-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果67-68
• 致謝68-69

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