基于多智能体系统的快速路宏微观交通流建模与仿真

发布时间：2017-10-16 15:28

  本文关键词：基于多智能体系统的快速路宏微观交通流建模与仿真

  更多相关文章： 多智能体系统 合流区调节控制 宏微观交通模型 Netlogo可视化仿真

【摘要】：随着智能交通系统的发展,多智能体系统在交通中的应用越来越广泛和深入。本文以智能体技术为基础,对城市快速路中的交通流开展了宏观和微观建模和仿真研究。具体研究内容和取得的结果如下：首先,建立了微观交通智能体构成的多智能体系统模型架构,包括车辆智能体和控制中心智能体。在介绍跟驰模型时引入了动态临界跟驰距离的概念,并给出了估算动态临界跟驰距离的方法,用以区分车辆智能体所处的行驶状态。接着,讨论了换道操作的三个步骤,并根据换道过程中车辆之间的距离关系,计算得到了安全换道的距离条件。然后,设计了快速路主路和入口匝道的车辆智能体在合流区的协作融合控制算法。其原理是在快速路合流区附近设置一个控制中心智能体,用以接收即将通过此处的车辆智能体的实时信息,根据接收到的信息,校验其是否满足安全通行的条件。如果不满足,则对其进行一定的调节,以确保所有车辆都能以较优的姿态通过合流区。并使用Netlogo对算法进行了建模仿真,结果显示其能够有效提高车辆智能体的通行效率。最后,建立了快速路网的宏观交通多智能体系统模型架构,并基于Netlogo实现了北京三环快速路可视化仿真。在仿真中,使用前文改进的跟驰模型和换道模型作为车辆智能体的控制规律,接着将快速路主路分为不同的路段,并监测路段内车辆密度的实时变化情况,使平台能够直观的展示快速路中交通流的演化情况。如果更改仿真平台内部的交通控制规则,用户就能够研究不同交通模型对交通流的影响作用。
【关键词】：多智能体系统 合流区调节控制 宏微观交通模型 Netlogo可视化仿真
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.112;TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 多智能体系统在交通中的应用现状9-11
• 1.2.2 国内外城市快速路建模与仿真现状11-14
• 1.3 论文的研究内容及组织结构14-16
• 1.3.1 论文的研究内容15
• 1.3.2 论文的组织结构15-16
• 1.4 本章小结16-18
• 第2章 基本概念及模型18-34
• 2.1 常用交通参数及评价指标18-19
• 2.2 智能体与多智能体系统19-21
• 2.3 微观交通环境下的智能体定义与模型描述21-27
• 2.3.1 车辆智能体和控制中心智能体21-23
• 2.3.2 跟驰模型23-25
• 2.3.3 换道模型25-27
• 2.4 宏观交通环境下的智能体定义与模型描述27-31
• 2.4.1 路段智能体27-28
• 2.4.2 元胞传输模型28-31
• 2.5 Netlogo介绍31-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第3章 基于智能体的快速路合流区融合控制34-46
• 3.1 城市快速路合流区34-35
• 3.2 直接式加速车道合流区控制方法35-41
• 3.2.1 控制方法描述35-38
• 3.2.2 Netlogo仿真设计38-41
• 3.3 平行式加速车道合流区控制方法41-45
• 3.3.1 控制方法描述41-43
• 3.3.2 Netlogo仿真设计43-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 基于Netlogo的北京三环快速路可视化仿真46-56
• 4.1 仿真平台基础46-50
• 4.1.1 仿真设定和参数选取46-48
• 4.1.2 运动模型建立48-50
• 4.2 可视化仿真平台展示50-54
• 4.3 本章小结54-56
• 总结与展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文62-64
• 致谢64

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本文编号：1043455