基于多Agent的高速公路入口匝道控制的研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通需求量急劇膨脹,交通擁擠已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)重影響人們生活和社會(huì)發(fā)展的問(wèn)題。建設(shè)高速公路是解決交通擁擠的一個(gè)重要途徑。高速公路相對(duì)普通公路而言,具有快速、高效、方便、舒適、安全等特征。但往往滿足不了巨大的交通需求增長(zhǎng),同時(shí)也存在著交通擁擠、交通安全和環(huán)境污染等問(wèn)題。
　　高速公路交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),具有明顯的時(shí)間性和空間性,在管理和控制上體現(xiàn)出典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分布式特性,影響交通控制系統(tǒng)的偶然因素極多,

2、使用傳統(tǒng)的控制方法難以達(dá)到滿意的效果。而智能控制通過(guò)模擬人的智能決策方法來(lái)達(dá)到控制目的,在處理復(fù)雜性、不確定性的問(wèn)題時(shí),具有良好的效果。針對(duì)目前智能交通控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀和交通系統(tǒng)的非線性、不確定性等問(wèn)題,將Agent技術(shù)應(yīng)用于交通控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)了一種基于多Agent的高速公路控制系統(tǒng)。
　　本文首先回顧總結(jié)了高速公路交通控制、多Agent技術(shù)以及基于多Agent技術(shù)的交通控制在國(guó)內(nèi)外的研究應(yīng)用現(xiàn)狀,并對(duì)多Agent技術(shù)進(jìn)行了梳理;接

3、著分析研究了高速公路系統(tǒng)的交通流模型和系統(tǒng)控制方法;然后在高速公路匝道協(xié)調(diào)控制理論方法及多Agent技術(shù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于多Agent技術(shù)的高速公路匝道協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)框架,對(duì)高速公路系統(tǒng)中的Agent進(jìn)行建模,研究了系統(tǒng)中的Agent的協(xié)作機(jī)制。
　　在上述研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于多Agent的高速公路控制系統(tǒng),包括入口匝道控制Agent和區(qū)域協(xié)調(diào)Agent。提出了一種基于Q-學(xué)習(xí)的入口匝道ALINEA反饋控制算法,并實(shí)現(xiàn)了Age

4、nt的學(xué)習(xí)功能。最后在高速公路入口匝道區(qū)域控制中加入了基于合同網(wǎng)協(xié)議的協(xié)調(diào)控制策略。入口匝道控制Agent根據(jù)需要與相鄰的入口匝道控制Agent進(jìn)行信息交互、協(xié)調(diào),調(diào)整自身的控制策略,控制本匝道的入口車流量。區(qū)域協(xié)調(diào)Agent只在入口匝道控制Agent向其提出協(xié)調(diào)請(qǐng)求時(shí)對(duì)入口匝道控制Agent進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。體現(xiàn)了基于Agent的分布式協(xié)調(diào)控制的思想。
　　仿真結(jié)果表明:基于多智能體的智能交通控制系統(tǒng)擁有一種全新的智能交通控制結(jié)構(gòu),