智能体技术在城市交通信号控制系统中应用综述

为解决分布式复杂巨系统在动态环境中的不确定性问题,智能体计算技术发展迅速.交通运输系统在物理位置和控制逻辑上分散于动态变化的交通网络环境,非常适合采用智能体方法建模与描述.文中综述了智能体技术在交通信号控制系统中各个领域应用的技术与方法,包括系统架构、控制算法、建模与仿真,以及智能交通集成管理等方面;跟踪了智能体技术在国内外交通控制领域的具体应用,讨论了智能体技术在智能交通信号控制系统中应用的研究动向,提出发展基于多智能体的交通网络信号集成控制系统的关键问题在于系统交互性、自适应性和可拓展性.     

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交通信号控制和动态交通诱导是城市交通管理的两个主要手段，两者智能协作能提高城市交通管理效率.本文分析了交通信号控制与动态诱导系统的关联特点，利用多智能体技术和融合技术对其智能协作进行研究，提出城市交通信号控制与交通诱导系统智能协作的结构框架，以交通信号控制执行级智能体为例，介绍分析智能体内在结构和作用机制，并研究了城市交通控制与交通诱导的系统协作模型，实现城市交通控制与诱导系统智能协作和全局优化     

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。     

轨道交通领域新能源再生技术研究现状与展望

近年来，铁路轨道沿线的智能监测设备建设、轨道交通领域的环境新能源再生等新兴技术受到了广泛关注.新能源再生技术的基本原理是通过捕获环境清洁能源并将获得的能量转化为电能，为各类智能传感器、交通信号装置、监控设备等正常运行提供电能.目前，轨道交通领域的各种新能源再生技术在国内外已有许多研究成果，包括风能采集、热能采集、太阳能采集、声能采集、制动能采集以及振动能采集.其中，振动能采集是轨道交通领域受关注程度最高、研究最为深入的一种新能源再生技术，其主要能量采集形式包括电磁式、压电式、摩擦式以及液压式.通过对研究内容及现状的总结和梳理，归纳了现有技术问题和工程应用挑战：包括稳定性、耐用性、经济性、能量大小、运动放大、可靠性方面.随着技术的逐渐成熟，新能源再生技术的实际工程应用将促进轨道交通领域的智能化和可持续化发展.     

基于LabVIEW的智能汽车自动驾驶开发平台数据采集监测系统

基于已有智能汽车自动驾驶开发平台,开发该平台数据采集监测系统。采用PCIe-6320数据采集板卡完成数字信号和模拟信号的采集;利用CAN分析仪及其驱动程序将CAN总线通讯信号上传至工控机,依据整车CAN通讯协议完成对数据流的解析;使用LabVIEW完成数据采集监测系统的程序设计,实现对整车状态信息的采集、显示和监测。试验测试结果表明:该智能汽车开发平台数据采集监测系统具有数据采集精确、界面简洁直观的特点,具有一定的工程应用价值。     

双环相位结构约束下的强化学习交通信号控制方法

随着信息技术的快速发展,近年来深度强化学习方法在交通运输领域得到广泛应用,特别是在交通信号控制领域,已成为当前交通信号控制发展的重要方向。本文针对强化学习在交通信号控制领域应用中存在的随机相位选择导致无法实际应用的问题,提出了一种考虑NEMA双环相位结构的单点交通信号控制强化学习方法。以典型十字交叉口的NEMA双环相位结构为约束,设计优化了在相位切换决策过程中智能体的控制结构,通过增加1个智能体决定前置和后置相位顺序以提升相位切换的灵活性、部署2个智能体决定前置相位是否切换、设置1个智能体同时切断后置相位绿灯,通过经验共享机制,有效降低了状态-动作空间维度,提高了智能体训练效率。在此基础上,采用定制化PPO算法,基于SUMO仿真平台分析了不同交通需求、不同信号参数等场景下的单点深度强化学习信号控制方法的效果。结果表明,在高中低不同交通需求下,本文的方法都优于传统的固定相位相序方法。     

基于事件驱动的城市交通信号控制方法

随着城市交通信号控制需求的不断提高,各种新智能交通信号控制算法不断被提出和改进。然而受到现有设备固有控制方式和不同类型信号机无法协同的局限,智能控制算法多停留在理论研究和仿真试验阶段。为实现不同交通信号控制算法的统一模式,提出一种基于事件调度的交通信号控制模型（ED-Model）。该模型将控制算法拆分为状态检测与请求调度两大功能模块,通过扩展后状态检测的抽象概念事件统一了系统输入,通过交通信号控制请求调度系统实现系统输入的响应模式,从而实现各类交通信号控制算法的统一实现架构。分析表明,ED-Model可以有效地实现当前各类常规控制需求,并对其他各类智能算法的移植实现具有较好的可扩展性。     

高速公路场景下基于C-V2X和IEEE802.11p的V2V通信性能对比

为了研究高速公路场景下C-V2X和IEEE 802.11p的V2V通信性能的不同表现,通过SUMO与OMNET++联合仿真对比研究不同车辆速度与数量对通信性能的影响.实验结果表明:IEEE 802.11p和C-V2X均满足安全应用的时延要求,而C-V2X在丢包率方面优于IEEE 802.11p.     

新一代人工智能交通信号控制器架构研究

针对目前基于传统交通控制理论设计的信号控制器存在的问题,提出基于边缘计算、场景驱动和交通控制资源化的新一代人工智能交通信号控制器的架构和设计理念。首先,以人工智能感知、决策需求为基础,提出场景驱动、交通控制资源化的全新概念,以此实现人工智能与交通信号控制的有效结合,并通过引入边缘计算重新构建智能交通信号控制器的技术架构;其次,利用边缘计算技术和SD(scene driven,software defined)技术,研究和设计交通信号控制器的软硬件结构;最后,针对下一步需要着力解决的理论和技术难题进行详细阐述。研究结果可为人工智能在城市交通控制领域的应用提供基础支撑和研究思路。     

我国将推智能红绿灯，根据车流量大小 调整

一种能根据每个车道车辆多少确定红绿灯时间长短的智能交通信号控制设备——“交通信号识别控制仪”系统（智能红绿灯），由宝鸡市公安局、陕西省公安科研所和西安交通大学共同研制成功。     

基于硬件在环仿真的城市路网交通控制平台

城市区域交通信号控制及优化是缓解城市交通拥堵的重要手段,效果评估是开展交通信号优化工作的重要环节。传统的交通仿真软件一般通过内置的信号控制模块进行评价,存在与实际信号控制系统脱节且评价精度不高的问题。为连通仿真软件与信号控制系统并提升评价有效性,提出了一种基于硬件在环仿真的城市路网交通控制平台,设计了平台的逻辑框架、功能架构以及平台中心系统、控制器接口等软硬件模块,融合了干线协调控制以及区域协同控制算法,并利用通讯测试验证了平台的硬件在环仿真控制功能。实例分析表明:硬件在环仿真平台搭建了交通仿真软件和交通信号控制系统的桥梁,能够有效评价路网交通控制效果。基于该平台可开展区域交通信号控制效果评价、算法改进以及信号优化等内容。     

Lua语言在NTCIP协议的交通信号控制系统中的应用

随着社会经济建设的发展,城市交通越来越成为人们关注的热点.交通信号控制系统也逐渐的摆脱以前的单点控制的方式,引入上端的系统综合管理平台,更好地强化了管理手段[1].基于lua语言和jquery语言相结合开发的NTCIP协议的交通信号控制系统具有良好的稳定性和扩展性,能有效地管理并控制路口NTCIP协议的交通信号控制器.     

北京市交通信号控制系统发展规划研究

智能交通系统（ITS）已成为当今世界各国交通管理与技术发展的方向，交通信号控制系统具有数据采集功能和对交通流的组织与控制作用，使其成为ITS系统的重要组成部分，但是，由于技术，经济，管理，经验等历史原因，使得北京交通信号控制系统建设具有时间跨度大，系统类型多，技术不兼容，设备技术与状态不一致等特点，特别是近年来大规模的城市道路等基础设施建设对系统的整体性和完整性破坏比较严重，另一方面，小汽车化发展趋势及造成的交通拥堵对控制系统的作用和功能提出了更高的要求，如何最大限度地发挥已有的交通信号控制系统和设备的作用，尽可能满足交通发展的需要，并使其纳入北京智能交能管理系统，充分发挥智能交通管理系统的整体效益，毁是交通发展的现状需求也是现代化交通管理技术的发展趋势，同时也是北京市道路交通管理面临的一项极其重要的任务，本在分析研究的基础上，提出了北京市交通信号控制系统的扩建，恢复和系统整合的发展规划建议。     

交通信号配时脱机优化和实时评价系统

使用脱机信号配时方案是目前常用的交通信号控制方法,信号相位之间“绿冲突”检验是配时方案的安全保证。通过引入“间隔矩阵法”的概念,详细阐述了一个在计算机中易于实现的“绿冲突”检验算法以及使用该方法开发的交通信号脱机配时系统;介绍了“跟车法”计算机辅助调查系统,用于收集配时参数、检测和评价信号配时效果,为交通工程师设计、评价和优化信号配时提供了一个简单和实用的方法。     

城市交通线控多时段配时方案过渡算法研究

随着城市交通问题的日益突出,信号配时方案的频繁过渡以及交通信号优先技术的推广应用,科学合理地实现信号配时方案的过渡,有利于进一步提高城市交通系统的运行效率.针对TSIS交通仿真软件提供的3种过渡算法,以3个交叉口多时段线控系统为例,以控制延误作为评价指标,对早高峰前后2种过渡场景进行了研究.研究发现算法1路网和干道控制效果优于算法2和算法3,而后两者有利于减少支路车辆控制延误.     

基于RUP的多智能体交通控制计算建模分析

根据多Agent的智能行为协调,给出多Agent的分层递阶交通信号控制系统模型。通过Rational统一过程的OOA／D分析,设计和实现以多Agent计算为框架的软件仿真系统。通过实例仿真和实验结果证明该方法实现多Agent道路交通信号控制的可行性。     

基于过街行人检测的路口自适应交通信号控制

针对行人密度波动大的路口的交通信号配时优化问题,提出了以行人过街请求为主的交通信号配时,搭建了由视频采集、行人检测和信号配时构成的交通信号控制系统。视频采集单元采集行人的图像数据;行人检测算法是利用背景重构实时构建行人等候区的背景,继而以背景减法检测等候过街的行人;信号配时由等候过街的行人数和等候时长决定。对实际的交通路口进行仿真,结果表明:在行人低峰时段,行人和车辆平均延误分别为5.62 s/veh和15.99 s/ped,在略微增加行人延误基础上,车流的延误大大降低;在行人高峰时段,车辆平均延误为52.13 s/veh,行人平均延误降至8.35 s/ped,优先保证大密度人群顺利通过路口。     

面向智慧道路的集约化交通信息采集与服务系统

对于城市快速道路,利用线圈、视频、微波等信息采集技术实时采集交通信息,并利用可变情报板发布,目前已经比较成熟,各大城市快速路的交通信息采集及发布系统建设基本趋于饱和.对于城市地面道路智能交通,交通信号控制系统、闯红灯电子警察系统、车牌自动识别系统建设比较完善,然而针对地面道路的交通出行信息服务一直做不到尽如人意,大部分城市尚未建设地面道路的交通信息采集与发布系统,其中有些城市的交管部门意识到交通信息的重要性,开始进行调研、探索及试点:有些城市花了大量投资,在城市道路各路段之间布设视频、线圈及微波检测器,再利用全屏或条带屏进行发布,但由于地面道路交通流的复杂性,不确定因素过多,应用效果不佳,未能发挥应有的效果;有些城市利用路口信号控制的信息采集设备作采集源,然而此类数据误差较大,难以用作精确的交通分析判断,且仅有路口而无路段的交通信息.     

利用NTCIP体系仿真车辆运行信号优先

车辆运行信号优先（TSP）是构建快速公交系统（BRT）的一个重要因素，对于协调车辆检测系统、交通控制信号控制系统以及通信技术之间的关系有着显著的作用。在切实可行的车辆运行信号优先正式使用前需要通过仿真系统对其做全面的实验室评估。本文阐述了车辆运行信号优先仿真模型的发展和应用，尤其是车辆运行信号优先系统的设计和功能评估。提出的仿真工具模型其所有组成元素完全符合智能交通系统协议国家运输通信（NTCIP）标准为车辆运行信号优先系统制定的规范。[第一段]     

Zynq上实现地铁杂散电流的多分辨率采集系统

由于地铁杂散电流信号的微弱性、间断性等特征的存在,使其治理一直是个难题。分析和研究杂散电流信号的各种特征,需要采集大量的杂散电流数据,而在常规的杂散电流信号采集系统中,存在采样率低、传输速率慢、功能单一等现象。为了实现在低分辨率下有效地监测杂散电流信号,而在高分辨率下对杂散电流信号的特征进行分析,基于Zynq中现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)部分设计了一套片上地铁杂散电流信号的多分辨率采集系统。利用FPGA部分的模数转换硬核进行前端信号采集,并设计多通道数据分流知识产权(intellectual property,IP)核、单通道数据流协议转换IP核分别实现多路信号的标定与数据协议转换功能,最后通过数据广播IP核和抽取滤波器组IP核实现多分辨率信号采集。实现结果表明,在Zynq上实现的地铁杂散电流信号采集系统,能实现信号的多分辨率采集及监测;且同时能解决数据的高速传输问题。