探析基于多agent的城市交通控制与诱导系统协作研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文基于多Agent的城市交通控制与诱导系统协作研究姓名：江岸申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：魏武20070314摘要世界各国普遍严重地面临交通拥挤、交通安全和环境污染等交通问题。随着社会的迅速发展，现代城市的规模不断扩大，交通需求量不断增加，道路交通堵塞、拥挤、事故频发等现象显得越来越突出，道路交通已成为城市发展的“瓶颈”。为了解决城市交通需求量增加的问题，仅仅依靠拓宽道路，新建道路是不可行的，而应该是提高现有路网的管理服务和控制水平，增强现有路网的通行能力。90年代初出现的智能交通系统(IT

2、s)正是应以上要求产生的。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。城市交通信号控制系统和城市交通流诱导系统是智能交通系统的重要组成部分。并且交通控制与交通诱导是现在城市交通管理中的两个重要手段，二者之间具有相互联系、又相互独立、功能互补和各有侧重的特性。先进的城市交通控制系统与诱导系统协作对改善城市交通状况，充分利用现有道路的通行能力起着重要的作用。本文简要地介绍了城市交通

3、控制与诱导系统的研究现状，分析了控制与诱导一体化研究的必要性。在介绍了交通控制与诱导系统相关问题后，分析了控制与诱导协作研究的基础——动态交通分配的三种模型。详细地介绍了Agent技术，多Agent系统理论以及多Agent之间的智能协作，在这些理论基础上提出了交通信号控制多Agent的BDI模型，并完成了基于Agent的交通信号控制(TscA)的结构设计。本文最后将博弈论引入到控制与诱导系统协作研究中，提出基于多Agent的控制与诱导协作研究的博弈模型，提出了基于多Agent遗传再励学习的城市交通信号控制系统的优化算法和基于博弈论盼城

4、市交通信号控制系统的协调算法，并用MATLAB和JAvA进行仿真，验证了算法的有效性。关键字；Agent；博弈论；控制与诱导系统协作；动态交通分配；TSCAAbstractThewOrldissurroundedbymanytrafficpfoblems，suchastrafficsafcty，trafficjamandtheenVironmentalpollutionandsoon．withthedevelopmentofsociety，thescOpeOfufbanismorcandmorclargc．ThcphenomenonO

5、ftrafficrequirementcontinuousincreased，n。afficjam，theincidentofaccidentbecomcobvious，andthetfafnchasbecOmethebottleneckoftheurbandevelopment．InordertOsolvethcincreasingOfurbann。afficrequirement，itisimpossiblet0depcnd0nwideningrOadandbuildingncwroad．WeshouldimprOVemanage

6、mentserviceandcOntrollevelOfrOadnetinexistencc，andimproVethecapacity．Inthecarly1990s，ITs(Intelligent’rfafficsystem)emcrgcdasthctimcsrequire．ITSwasintegratcdbyadVancedinf0珊ationtechnology，datacommunicatiOntechnOlogy，clcctronicsensortechnology，cOntrOltechnOlogyandcomputer

7、technolOgy．ItwasusedtobuildthcTraffjc1IanspOrtatiOnManagementSystemthatcanbceffectinabigrangc．Urb衄TrafficSig∞lC0ntrOlSystemandUrbanTrafficF10wGuidanceSystemweretheimportantpart0fITS．ThcywerctwoimponantmeansinUrban1'rafficManagemenl，bothconncctandindependent，thefunctionc

8、OmplementarybutspecializedinOncsidc．ThcCollabOratiOnOfthemcanimprOveurban1．rafficcondition，andmakefulluseofthe