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《探索基于multi-agent的城市交通信號(hào)控制研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、長(zhǎng)沙理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于Multi-Agent的城市交通信號(hào)控制研究姓名:劉虹秀申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):交通信息工程及控制指導(dǎo)教師:魏武20080326摘要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),人民生活水平日益提高,汽車保有量也隨之增長(zhǎng),隨之而來(lái)的城市交通問(wèn)題則不斷突顯出來(lái)。城市交通系統(tǒng)是~個(gè)具有隨機(jī)性、不確定性、實(shí)時(shí)變化的復(fù)雜大系統(tǒng),采用以往的交通控制方式,已經(jīng)無(wú)法解決日益嚴(yán)峻的交通問(wèn)題,采用現(xiàn)代科技手段及智能方法來(lái)解決城市交通問(wèn)題成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。隨著分布式人工智能技術(shù)的發(fā)展,Agent技術(shù)和多Agent系統(tǒng)理論成為研究分布式計(jì)算
2、環(huán)境下軟件智能化的基礎(chǔ),由于城市交通控制固有的分布性,采用多Agent技術(shù)研究城市交通信號(hào)控制問(wèn)題具有很好的前景。本文結(jié)合Agent技術(shù)及多Agent系統(tǒng)理論,提出了以單個(gè)路口交通信號(hào)控制Agent為基礎(chǔ)的多Agent分布式協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。首先,對(duì)系統(tǒng)中單路口的交通信號(hào)控制Agent進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行了描述,并對(duì)其學(xué)習(xí)單元的學(xué)習(xí)模式進(jìn)行了設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上,對(duì)基于多Agent的交通信號(hào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了形式化描述。接著,對(duì)單個(gè)路口的交通狀態(tài)加以選擇,采用模糊聚類方法對(duì)車輛到達(dá)及信號(hào)顯示狀態(tài)進(jìn)行了
3、定量描述,建立了信號(hào)控制規(guī)則集,以總停車延誤為控制目標(biāo),采用改進(jìn)的Q一學(xué)習(xí)算法對(duì)Agent進(jìn)行訓(xùn)練,以改進(jìn)信號(hào)控制規(guī)則,通過(guò)仿真,對(duì)文中提出的單路口控制方法進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明,該方法優(yōu)于傳統(tǒng)的定時(shí)控制和感應(yīng)控制方式。最后,著重對(duì)基于多Agent的分布式信號(hào)控制系統(tǒng)中,各信號(hào)控制Agent間的信息交互,協(xié)調(diào)方式,及系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行了描述,并對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明,文中方法能明顯的減少車輛的總延誤時(shí)間。關(guān)鍵詞:人工智能,多Agent系統(tǒng),城市交通信號(hào)控制,交通信號(hào)控制Agent,分布式強(qiáng)化學(xué)習(xí),多Agen
4、t協(xié)調(diào)ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofnationaleconomy,people’Slivingstandardimprovesgradually,vehiclepopulationgrowsunceasingly,andurbantrafficproblembecomesobviouslydaybyday.Thetrafficsystemisacomplicatedlargescalesystemwithrandomicityandindefinability,Thecurren
5、tsignalcontrolapproachhasobviousshortcomingsinreliabilityofcontrolandglobaloptimizingandwillunabletosolvetheincreasingtrafficproblem,makeuseofmoderntechnologyandintelligentmethodtosolveurbantrafficproblemhasattractedmuchattentionofresearchers.Withthedevelopmentofdis
6、tributedartificialintelligencetechnology,AgenttechnologyandMulti—agentsystemtheoryhasprovidedatheoryfoundationforthestudyofsoftwareintelligentunderdistributedenvironment,astheurbantrafficsignalcontrolisinherentlydistributed,ithasverygoodprospecttoadoptthemulti-Agent
7、technologytostudyurbantrafficsignalcontrolproblem.Inthispaper,combinedwithAgenttechnology,adistributedandcoordinatedtrafficsignalcontrolsystembasedonUTSCAisproposed.Firstly,thispapercarriedonstructuraldesignforUTSCAatsingleintersection,describeditsworkprocess,andhas
8、carriedonthedesigntothestudypatternofthestudyunit,andthen,carriedonthestructuraldesignforthetrafficsignalcontrolsystembasedonUTSCA,andthef