交叉口Agent间的博弈学习协调方法

将Multi-agent应用在城市交叉口交通协调控制中。通过引入交通信号控制Agent,分析Agent的协调过程;以交通信号控制Agent为角色,建立了相互关联的城市交叉口资源动态协调配置抽象模型;应用对策论作为协调实现途径,并且以分布式Q强化学习中Q值更新作为其效用函数。通过对两交叉口协调实例分析,证明了采用博弈学习协调方法的有效性。     

基于多智能体的城市交通区域协调控制方法

在分析城市道路交通信号控制特点的基础上,提出了基于多智能体的城市道路区域协调控制方法.在单路口Agent中引入加强学习方法,实现交通信号实时在线调整;在由多交叉口构成的区域路网中,以车辆平均延误为目标,通过多路口Agent之间的协调机制,实现城市交通区域信号控制的智能协调和全局优化,提高整个区域交通的效率,减少车辆的延误.通过仿真实验,与定时控制和感应控制相比,该方法使车辆的平均延误明显减小.     

基于群体决策的多交叉口协同控制方法

基于竞争-合作的群体决策机制，将单点信号优化构建为各相位的交叉口通行权的竞争过程，将多点协同构建为上下游相位之间的协作过程，提出了一种兼顾多交叉口协同效益和单交叉口控制优化的路网信号配时设计方法；利用车路协同环境下路网内车辆路径信息的可感知性，动态精准地量化解析上下游交通耦合关系；在此基础上建立了分层动态决策框架，在单层决策中剥离了上下游交叉口控制决策对本地决策的影响，解耦协同控制模型中路网交通状态和信号控制决策之间的复合关系；设计了基于交叉口内各交通流向竞争力的分布式信号配时决策算法，并通过仿真试验平台比较了群体决策协同控制方法与传统协同控制方法的控制效果。研究结果表明: 相较于传统协同控制方法，群体决策协同控制方法可动态适应路网交通需求，在交通效率和稳定性上具有显著优势，在不同饱和度的交通需求水平下可降低车均延误15%以上；在路网交通饱和度较高的情况下, 群体决策协同控制方法延误降低幅度可达19.2%，控制优势更加明显；由于群体决策协同控制方法可在下游交叉口进口道车辆排队过长时减少上游车辆流出，可降低路网最大排队长度超40%，有效规避路网溢流风险；通过对群体决策协同控制模型的分布式求解，可实现单次决策过程计算时间小于0.01 s，具有应用于大规模复杂路网的实时信号配时决策的潜力。      

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通过对城市交通路网的交通信号控制方法的综述,为管理人员决策、科研和工程技术人员的研究开发提供有价值的参考依据。中国城市交通系统独具特色,交通路网包括街区路网,又包括快速路、并通过出入口匝道与街区路网耦合在一起,路网上的交通流包括机动车、自行车和行人的混合交通流。因此,城市交通控制系统是一个复杂的非线性大系统,为交通信号控制方法提出了很多新的问题和挑战。本文详细分析了街区路网、快速路网交通信号控制方法的研究进展,以及突发性交通拥挤的管理方面的现状和发展趋势。     

美国交通信号配时实践与技术综述

交通信号控制是城市交通管理的重要组成部分。交通信号配时优化作为一项投入规模较 小、效果较为明显的交通治理措施,近年来受到了广泛关注。美国是世界上较早应用交通信号控 制的国家,对其交通信号配时实践与技术进行分析具有重要借鉴意义。本文从实践角度出发,综 述了美国交通信号配时的技术特点、工作流程、主要配时工具以及近期研究动向。首先,将美国交 通信号配时的技术特点归纳为3点,即配时参数定义自成体系,强调感应控制条件下的信号协调和 采用“环栅相位结构”表示配时方案。其次,依据“结果导向”式的信号配时步骤归纳了美国信号配 时工作主要流程,同时分析了 Synchro,TRANSYT-7F,TranSync,Tru-Traffic 等信号配时软件工 具。另外,围绕“信号配时效果评价”“智能网联条件下的交通信号控制”两项主题介绍了近期美国 交通信号控制的研究动向。最后讨论了未来交通信号配时技术的发展并提出4点展望和关注,分 别是配时软件工具开发与应用将发挥日益重要的作用,新数据资源的应用将能够极大程度上改进 现有交通信号配时实践并带来显著工程效益,面向传统交通信号控制向智能网联环境过渡阶段的 配时研究需要加强,以及交通信号控制相关的基础性交通研究仍需进一步深入和巩固。     

过饱和状态交通信号控制方法综述

为向拥堵状态城市路网的交通控制优化提供依据,综述并评价了过饱和状态的交通信号控制策略;分析了过饱和状态交通流的特征,提出了过饱和状态交通信号控制的对应优化原理;从单点交叉口、协同控制交叉口及路网3个层次对过饱和状态交通控制方法进行了总结与评价,应用VISSIM仿真环境评价了已有控制策略的适用性;总结了具备处理过饱和状态能力的自适应交通信号控制系统的控制策略.仿真结果表明:过饱和状态的交通信号控制应优先优化道路空间的分配矛盾;排队管理策略对过饱和交通流具有较好的优化效果;建议在进行过饱和交通信号控制优化时,结合实时交通信息,采用排队管理、关键路径通行能力最大等控制策略,在交叉口群或路网层面对交通信号控制方案进行优化.     

基于多智能主体的高速公路控制系统结构

高速公路交通量的增加对高速公路交通控制提出了更高的要求。传统的基于精确数学模型的交通控制方法很复杂并且在实际应用中往往达不到预期的控制效果，因此寻求新的有效的交通控制方法也就成为必然。多智能主体(Multi—Agent)技术是人工智能领域中的一个研究热点，单个Agent能够自主地、主动地对对象进行控制，并且Agent之间可以进行协作从而使整个系统达到更大的智能性。介绍多智能主体系统(Multi-Agent System，MAS)的概念，然后描述基于MAS的高速公路交通控制系统结构以及Agent的内部模块的功能，最后对Agent之间的协作进行了简要的分析。基于多智能主体的高速公路交通控制系统拥有一种全新的智能交通控制结构，它能够较好地克服传统交通控制系统所存在的缺陷，适应高速公路交通系统的复杂性和随机性。MAS技术的关键在Agent之间的协调，因此下一步的研究应该集中在Agent之间如何建立有效的协调机制。     

基于场景驱动的交通信号控制一体化仿真平台设计

针对传统城市道路交通信号控制仿真存在的仿真规模小、速度慢、信号策略难于实现等问题和未来多场景交叠的交通信号控制仿真所提出的大规模并行实时演化计算需求的矛盾,笔者通过重构开源交通仿真引擎和信号控制设备软硬件框架,设计和开发了基于场景驱动的交通信号控制一体化仿真平台,通过设计的标准化API接口可模拟实现多场景驱动的城市道路交通控制仿真需求。以顺义区和潍坊市路网为基础,通过不同规模车队的仿真测试了一体化仿真平台的性能。研究结果表明:仿真平台的路网仿真规模大、实时性能良好,性能稳定、运行可靠,可用于需要大规模实时性仿真的城市交通信号控制。     

信号博弈下的交叉口TSCA间的协调学习模型的构建

针对路网中交叉口之间交通流的关联性、动态性及不确定性，应用了信号博弈作为交叉口交通信号控制agent（TSCA）间协调的模型，以分布式Q强化学习中Q值更新来进行其效用函数的学习，通过引入记忆因子对奖惩函数进行设计，及相邻交叉口之间的影响建立权值函数，构建了协调学习的仿真实现流程，并通过实验仿真验证此模型的有效性。     

城市快速路分层分布式优化控制方法研究

针对城市快速路控制系统对实时道路交通状况不能及时、有效地响应问题，利用时变的交通状态估计与OD矩阵预测信息，基于智能交通控制及分层分布式思想，提出一个新颖的城市快速路匝道控制方法. 采用基于多项式趋势模型的滤波方法对路段总的交通需求进行估计与预测，提前确定道路将来排队长度的上界；对快速路网未来的交通状态进行预测，基于全局最优的思想，提前为路网中各个匝道建立协调约束，为匝道调节率的制定提供依据. 仿真结果表明，分层分布式的快速路控制系统通过协调各个匝道之间的利益，能够有效缓解高峰出行时的拥堵现象，对实现城市快速路网整体性能优化具有现实意义.     

协调交通信号控制位相差优化的理论算法

城市交通主干道及格状网络上的交通信号通常以协调的方式运作,目的是使主要的交通流能够顺畅地流动.过去几十年来,协调信号控制策略一直是研究热点,相关的模型系统也得以开发,包括离线模型如TRANSYT,PASSER,在线系统如SCOOT,SC ATS,UTCS,以及正在 开发中的RT-TRACS, 尽管有这么多的模型和系统,它们无一例外都是使用启发式算法来优化信号的位相差.而另一方面,现有的有关优化信号位相差的理论方法都是确定性的,通常忽略了车流的随机变动.由于缺乏能够决定最优位相差的成熟的理论基础,我们在对现有模型和系统作客观的评价时受到了很大的限制.本文提出了基于概率过程的单向交通流相邻交叉口信号间位相差优化理论方法,该方法的优化目标是使车流的总延误和总停车次数最小.利用概率论和排队论,该方法兼顾了车流离散和车队在交叉口的随机变化.最后,设计了该方法的实用算法并给出应用实例.该算法可以被扩展到更复杂的交通网络,而待到被内嵌到现有模型或系统中之后,既可用于评价,又可用于实施的目的.     

拉萨市江苏路交通信号控制系统的改进与实现

对拉萨市江苏路交通信号控制系统进行初步分析,并根据设计及研究经验,剖析交通信号控制系统中的定时式协调控制方案,通过仿真软件进行实例验证,结果表明在确定交叉口的信号配时方案时,根据交叉口交通流量的变化合理划分时段,并确定时段内设计交通量是非常重要的.     

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分布式交通信号控制系统拓扑结构的分布式特性使得网络的控制问题被划分成不同层次，路口的控制器优化单个交叉口，系统的协调要求每个路口的控制器同时还要考虑相邻路口控制器的配时方案、相邻上游交叉口车辆的离去特性、相邻下游交叉口车辆的到达特性。本文在综合考虑上下游交叉口信号配时、车辆排队和公交运行情况的基础上，提出了实时交通信号控制系统中实施公交优先的模型系统的框架，然后给出信号优化过程和计算最佳绿灯请求时间和信号协调方法。     

交叉口绿灯倒计时信号对黄灯时长的影响研究

在分析绿灯倒计时信号对驾驶员驾驶行为的影响以及最佳黄灯时间计算方法的基础上,建立车辆在绿灯末期运动过程的数学模型,确定考虑绿灯倒计时信号的最佳黄灯时间计算方法。计算分析结果表明：车辆加速性能对最佳黄灯时间的影响可以忽略;考虑绿灯倒计时信号的情况下,信号灯的可见距离越长,所需的黄灯时间越长;在信号灯可见距离足够远的情况下,最佳黄灯时长比未考虑绿灯倒计时信号多0.6～0.7 s。建议对于信号灯可见距离较远、流量未饱和,且未安装交通违法检测装置的交叉口,黄灯时间延长一个闪烁周期,并去除黄灯倒计时信号。     

基于关键交通流向的道路交叉口信号配时方法

研究适合道路交通现状的信号配时方法,对于提高道路交叉口信号配时的科学性、改善城市交通安全、缓解城市交通拥堵具有重要意义。首先,总结分析了现有信号配时方法的特点及其局限性。然后,针对当前具有代表性的Webster法和ARRB法的缺陷,考虑行人对信号配时的影响,引入关键交通流向概念和判断流程,并以此为基础计算交叉口信号周期和绿灯时间。最后,选取无锡市梁清路和钱荣路上的7个交叉口进行仿真验证和实地测试。结果显示,采用基于关键交通流向的道路交叉口信号配时方法能减少21.7%的车辆平均延误,23.9%的最大排队长度,以及12.8%的平均停车次数。     

PERFORMANCE ANALYSIS OF SECOND-ORDER STATISTICS FOR CYCLOSTATIONARY SIGNALS

Introduction　　 In natural and man- made signals,there existwidely a special kind of non- stationary signal,forwhich the statistics,correlation function or higher-order statistics,vary not only with time but alsowith multiple incommensurate periods ( periodicallyor polyperiodically) .The random signal,such ascommunication,radar,telemetry,sonar,etc andthe data thatsubjectto seasonal and rhythmic vari-ations,such as hydrologic,oceanic,climatic,ex-hibit periodically the time- varying characteris…     

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城市路段信号控制的人行横道信号设置的合理与否,直接影响到过街行人的安全性和路段机动车延误的大小. 本文从行人过街特性出发,通过对路段人行横道处行人与机动车调查数据的分析,提出了行人过街相位时长的设置与行人闯红灯行为的发生之间的关系,建立了以信号控制人行横道路段机动车平均延误最小为目标,以行人绿灯时长为变量的优化模型,并提出了模型求解的优化算法. 最后通过算例,应用模型对信号设置进行了优化设计. 结果表明,信号经过优化配置后,不仅减少了机动车的延误,还延长了行人过街相位时长,提高了信号周期内行人过街的通行能力,使信号控制人行横道系统达到最优化.     

沃尔什变换对数字信号处理及传输的应用

分析了通过沃尔什变换和数据压缩后进行数据传输的理论和方法,认为信号接收端经过逆沃尔什变换可以较好地恢复原始信号,提出了一种新型的数据传输的可能性.     

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分析了F-B配时方法延误计算模型的缺陷。证明了上海配时方法的结果是各个相位的饱和度为1。建立了延误-通行能力联合优化配时模型,以延误与通行能力之比最小为优化目标。应用分析表明：F-B配时方法使车均延误比现状减少了1.65s;上海配时方法使车均延误减少了8.15s,但通行能力降低了422pcu/h;联合优化配时法使车均延误减少了9.46s,通行能力保持了现状水平。     

港口机械控制系统多通道模拟信号采集技术研究

文章分析了当前港口机械控制系统外围传感器信号采集和监控工作原理,指出其效率代码低和运算精度不高的原因,并提出不同于当前控制系统信号采集系统工作原理的新的采集信号和监控思路,同时给出了其主要硬件电路设计过程。