基于多智能体的多应急车辆信号优先控制问题研究

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1、工学硕士学位论文基于多智能体的多应急车辆信号优先控制问题研究宋辉华哈尔滨工业大学2008年6月国内图书分类号：U491国际图书分类号：580工学硕士学位论文基于多智能体的多应急车辆信号优先控制问题研究硕士研究生：宋辉华导师：安实教授申请学位：工学硕士学科、专业：交通运输规划与管理所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U491U.D.C:580DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringSTUDYONMULTIPLEEMERGENCYVEHICLESSIGNALPR

2、IORITYCONTROLBASEDONMULTI-AGENTAPPROACHCandidate:SongHuihuaSupervisor:Prof.AnShiAcademicdegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:TransportationPlanningandManagementAffiliation:SchoolofTransportationScience&Engineeringdateofdefence:June,2008degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteof

3、Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要灾害事件发生后，应急管理部门需要在最短的时间内派出各种类型的应急车辆赶赴事件现场进行应急救援。因此，确保应急车辆以一种快速、安全的方式赶赴事件现场具有重要的意义。本文主要研究在灾害较为严重的情况下，来自不同进口方向的多辆应急车辆需要在同一时段内通过信号交叉口时的信号控制问题。本文首先分析了多应急车辆通过信号交叉口实施信号优先时涉及的问题，说明了应急情况下的信号控制应该具有的特点，并提出应急情况下交通信号控制系统运行时应满足的要求。在此分析的基础上，本文借助多智能体技术，给出了多应急车辆信号优先控制系统结构。在该系统结构中引入

4、相位智能体和管理智能体，相位智能体间互相协调，得到绿灯相位时长，而管理智能体则从全局的角度对相位的排序进行优化，得到各相位的最佳排序，这两种智能体相互配合，便得到了多应急车辆信号优先的控制策略。相位智能体和管理智能体的协商模块采用了模糊推理技术，其输入综合考虑了应急车辆的优先级别与实际交通量情况。在模糊推理过程中，由于运用了结合专家知识的模糊规则库，因此系统能够实现实时的智能化信号控制。本文最后利用Starlogo仿真软件并结合Matlab软件对定时信号控制策略、先到先服务控制策略和本文提出的信号优先控制策略进行仿真，比较分析结果表明本文所提出的多应急车辆信号优先控制系统是有效

5、的。上述研究解决了多应急车辆通过信号交叉口时的信号优先控制问题，有助于保障应急车辆快速、安全地通过信号交叉口，并能减少应急车辆对其他车辆的干扰，这为应急管理部门在进行应急救援时的指挥调度提供了参考。关键词应急车辆；信号优先；多智能体；模糊推理-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWhenadisasterhaveoccured,theemergencymanagementsectorneedstosendvarioustypesofemergencyvehiclestotheincidentsceneforemergencyrescueasquicklyaspos

6、sible.Therefore,it’sofgreatsignificancetoensurethatemergencyvehiclestoarapidandsafemannerrushedtotheemergencyscene.Thispapermainlyfocusontheaccidentordisasterinmoreseverecases,morethanoneemergencyvehicleneedtopassasignalintersectionatthesameperiod.Atfirst,thepaperanalysesthesignalpriorityope

7、rationproblemsinthecaseofmultipleemergencyvehiclespassingthesignalizedintersection,theemergencysignalcontrolcharacteristicsandoperationalrequirementstothetrafficsignalcontrolsystemunderanemergencysituationarediscussed.Onthebasisofpreviousanalysis,t