基于agent的微观交通仿真系统研究

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1、分类号学号M201273302学校代码10487密级硕士学位论文基于Agent的微观交通仿真系统研究学位申请人张鸽：学科专业：系统分析与集成指导教师：李衷怡副教授答辩日期：2015年5月27日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonMicroscopicTrafficSimulationSystemBasedonAgentCandidate:ZhangGeMajor:SystemAnalysisa

2、ndIntegrationSupervisor:Prof.LiZhongyiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作

3、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要伴随着经济的发展和人民生活水平的提高，交通系统中所容纳的影响因素也越来越多。而这也使得在实际交通环境中，进行交通优化方案方面的探索变得

4、十分的困难。面对这样的问题，利用计算机相关技术对交通系统运行进行仿真模拟成为一个行之有效的方法。本文通过对实际交通系统中车辆模型结构、相关数据及驾驶行为原理的研究和归纳，建立了车辆的Agent模型、产生模型及行为模型等，同时通过对实际交通系统中路网元素的分析，建立了具有良好适应性的路网描述模型。在方便友好的人机交互界面上，实现了多变交通环境下对交通运行过程的仿真，同时对仿真过程中的数据进行记录，以便于进行分析，最终能够实现为优化交通方案提供数据及其他方面的参考。论文首先对仿真系统的静态模型部分进行了整理，包括车辆Agent的模型、交通规则以及路网描述等

5、模型。通过对实际车辆进行抽象和简化，并考虑Agent特性，先建立了车辆Agent的物理模型，能够较准确的表示实际交通系统中复杂多样的车辆组成。随后对实际交通系统中的路网元素进行了建模，将路网元素按照几何特征的不同分为几类，可以通过自由组合形成形式多样的双车道路网描述文件。同时将交通控制元素添加在相应部分中，可在编辑路网描述文件、设置元素属性的同时，对交通控制元素的属性进行控制和修改，以方便实现不同交通控制条件下的运动仿真。在此基础上对常用几种交通规则进行了整理和建模。其次，对仿真系统运行中所涉及的模型进行了建模，包括车辆产生、车辆行为等模型以及路径算法

6、的实现。通过对在发生时随机赋予车辆不同的随机状态，以实现更接近于实际交通系统中的车辆表现。随后选取了较为典型的三种行为，对其行为模型进行分析、描述和讨论，并利用Agent特性讨论其决策实现。之后在系统中设置了固定路径以及最短路径算法优先两种路线选择的方式，前者优先级高。最后，设计实现了交通仿真系统，包括地图编辑模块和仿真控制模块。在地图编辑模块中除包含常规的路网元素绘制功能外，还设置了旋转、删除、替换等对路I华中科技大学硕士学位论文网元素的操作，以更加灵活多样的方式实现路网描述。在仿真控制模块中设置了对仿真过程进行控制的相应功能。通过利用仿真系统对实际

7、案例进行仿真，证明该系统能够满足常用交通环境下的仿真需求，并且可以提供相应的数据，形成结论支持对实际交通系统的优化和改进。关键词：微观交通仿真AgentII华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofeconomyandtheimprovementofpeople'slivingstandards,theinfluencefactorsoftrafficsystemcontainsmoreandmore，whichalsomakesusexploringthetrafficoptimizationschemebeco

8、meverydifficultintheactualtrafficenvironment.In