基于Multi-Agent的分布式高速公路交通智能控制结构研究

摘要

随着现代中国经济的快速发展，交通需求量急剧膨胀，交通拥挤已经成为一个严重影响人们生活和社会经济发展的问题。解决此类问题有二种途径：一是扩大交通供给：二是进行交通智能化控制。 建设高速公路是解决交通拥挤的一个重要途径。高速公路相对于普通公路而言，具有快速、高效、舒适、方便、安全等特征。但往往也满足不了更为巨大的交通需求增长，同时也存在交通拥挤、交通安全和环境污染等问题。随着智能运输系统(ITS)的兴起，智能的交通控制和管理逐渐成为解决高速公路运行问题的主要途径。 高速公路交通控制系统是一个非线性分布的动态复杂系统。要有效解决高速公路的交通拥挤与堵塞问题，必须研究入口匝道控制、主线控制、通道控制和路由控制等的分布式组织问题。论文以Agent作为各级智能控制器，建立了分布式高速公路交通智能控制结构MAS模型，探讨了MAS中主体的结构模型、Agent的构建以及Agent的通信与协调机制，为建立高速公路交通智能控制参考模型提供新的理论指导和方法依据。这种分布式协调智能控制具有良好的鲁棒性、高度的灵活性、显著的实时性和强大的适应性等特点，因而更好地适应了高速公路中的复杂性和不确定性。此外，研究了Agent之间的通信和协调机制，提出了一种具有全局控制的多层次协作结构。

目录

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第一章绪论

1.1前言

1.2交通问题现状及解决问题的途径

1.3智能运输系统的研究与发展

1.4高速公路交通控制系统国内外研究现状

1.5论文的研究目的、意义和内容

第二章Agent理论及Agent研究现状

2.1 Agent的起源和发展

2.2 Agent的定义和分类

2.3 Agent的内部结构和特性

2.4当前Agent的研究现状

第三章基于Multi-Agent的分布式交通智能控制结构

3.1高速公路交通流模型分析

3.2现有的交通智能控制结构分析

3.2.1匝道控制

3.2.2主线控制

3.2.3通道控制

3.3高速公路控制系统用户需求分析

3.4基于Multi-Agent的分布式交通智能控制结构分析

3.4.1 Agent构建

3.4.2匝道控制Agent的组成及功能

3.4.3主线控制Agent的组成及功能

3.4.4通道控制Agent的组成及功能

3.5基于Multi-Agent的分布式交通智能控制结构特点

第四章Agent之间的通信与协商机制

4.1 Agent之间的通信

4.1.1传输机制

4.1.2通信语言

4.2 Agent之间的协商机制

4.2.1协商的概念

4.2.2合同网的协商协议

4.2.3合同网的协商过程

4.2.4合同网在MAS交通智能控制结构中的应用分析

第五章结束语

5.1结论

5.2需进一步研究的内容

5.3展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间主要的研究成果