基于多智能體系統的快速路宏微觀交通流建模與仿真
本文關鍵詞:基于多智能體系統的快速路宏微觀交通流建模與仿真
更多相關文章: 多智能體系統 合流區(qū)調節(jié)控制 宏微觀交通模型 Netlogo可視化仿真
【摘要】:隨著智能交通系統的發(fā)展,多智能體系統在交通中的應用越來越廣泛和深入。本文以智能體技術為基礎,對城市快速路中的交通流開展了宏觀和微觀建模和仿真研究。具體研究內容和取得的結果如下:首先,建立了微觀交通智能體構成的多智能體系統模型架構,包括車輛智能體和控制中心智能體。在介紹跟馳模型時引入了動態(tài)臨界跟馳距離的概念,并給出了估算動態(tài)臨界跟馳距離的方法,用以區(qū)分車輛智能體所處的行駛狀態(tài)。接著,討論了換道操作的三個步驟,并根據換道過程中車輛之間的距離關系,計算得到了安全換道的距離條件。然后,設計了快速路主路和入口匝道的車輛智能體在合流區(qū)的協作融合控制算法。其原理是在快速路合流區(qū)附近設置一個控制中心智能體,用以接收即將通過此處的車輛智能體的實時信息,根據接收到的信息,校驗其是否滿足安全通行的條件。如果不滿足,則對其進行一定的調節(jié),以確保所有車輛都能以較優(yōu)的姿態(tài)通過合流區(qū)。并使用Netlogo對算法進行了建模仿真,結果顯示其能夠有效提高車輛智能體的通行效率。最后,建立了快速路網的宏觀交通多智能體系統模型架構,并基于Netlogo實現了北京三環(huán)快速路可視化仿真。在仿真中,使用前文改進的跟馳模型和換道模型作為車輛智能體的控制規(guī)律,接著將快速路主路分為不同的路段,并監(jiān)測路段內車輛密度的實時變化情況,使平臺能夠直觀的展示快速路中交通流的演化情況。如果更改仿真平臺內部的交通控制規(guī)則,用戶就能夠研究不同交通模型對交通流的影響作用。
【關鍵詞】:多智能體系統 合流區(qū)調節(jié)控制 宏微觀交通模型 Netlogo可視化仿真
【學位授予單位】:北京工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U491.112;TP391.9
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-18
- 1.1 研究背景與意義8-9
- 1.2 國內外研究現狀9-14
- 1.2.1 多智能體系統在交通中的應用現狀9-11
- 1.2.2 國內外城市快速路建模與仿真現狀11-14
- 1.3 論文的研究內容及組織結構14-16
- 1.3.1 論文的研究內容15
- 1.3.2 論文的組織結構15-16
- 1.4 本章小結16-18
- 第2章 基本概念及模型18-34
- 2.1 常用交通參數及評價指標18-19
- 2.2 智能體與多智能體系統19-21
- 2.3 微觀交通環(huán)境下的智能體定義與模型描述21-27
- 2.3.1 車輛智能體和控制中心智能體21-23
- 2.3.2 跟馳模型23-25
- 2.3.3 換道模型25-27
- 2.4 宏觀交通環(huán)境下的智能體定義與模型描述27-31
- 2.4.1 路段智能體27-28
- 2.4.2 元胞傳輸模型28-31
- 2.5 Netlogo介紹31-33
- 2.6 本章小結33-34
- 第3章 基于智能體的快速路合流區(qū)融合控制34-46
- 3.1 城市快速路合流區(qū)34-35
- 3.2 直接式加速車道合流區(qū)控制方法35-41
- 3.2.1 控制方法描述35-38
- 3.2.2 Netlogo仿真設計38-41
- 3.3 平行式加速車道合流區(qū)控制方法41-45
- 3.3.1 控制方法描述41-43
- 3.3.2 Netlogo仿真設計43-45
- 3.4 本章小結45-46
- 第4章 基于Netlogo的北京三環(huán)快速路可視化仿真46-56
- 4.1 仿真平臺基礎46-50
- 4.1.1 仿真設定和參數選取46-48
- 4.1.2 運動模型建立48-50
- 4.2 可視化仿真平臺展示50-54
- 4.3 本章小結54-56
- 總結與展望56-58
- 參考文獻58-62
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文62-64
- 致謝64
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6 李e,
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