基于Agent的交叉口微观仿真系统的设计与实现

论文摘要

我国的交通问题和其它大多数国家一样已成为一个相当重要的问题,如何运用现代的科技手段来缓解日益严峻的交通压力,是目前研究的重点。本文根据Agent的特点首先介绍了运用Agent技术进行交通仿真的优势。然后,搭建了一种基于Agent的交通流微观仿真系统。对各Agent及其交互进行建模,阐述了各Agent交互协调的过程。在该系统中,每个交通元素被定义为具有自主性、适应性和合作协调性的智能化Agent。各Agent可自主地进行道路数据采集、处理,并通过相互通信实现资源共享,从而使每个交通元素都具有足够的智能参与交通的智能化决策,能更好的模拟交通元素的行为,在很大程度提高了交通控制的仿真精确度。论文按照面向对象的分析和设计原则,在需求分析的基础上,对城市交叉口微观仿真系统进行了模块划分,提出了系统的总体构架,随后对路网描述和控制算法进行了分析并得出了6个基本的类,最后对信号灯模型进行了讨论与实现。实现了一个可复用可扩展的城市交通微观仿真系统。论文最后通过一个仿真实例验证了本文所提出的仿真系统的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 交通仿真系统的概述
• 1.2.1 交通仿真系统在解决交通问题中的作用
• 1.2.2 交通仿真技术的优势
• 1.3 交通仿真的概述
• 1.3.1 交通仿真概述
• 1.3.2 微观交通仿真的研究现状及问题
• 1.3.3 微观交通仿真模型的发展趋势
• 1.4 本文的主要工作及论文的组织结构
• 第二章 交通微观仿真系统设计
• 2.1 系统的仿真原理
• 2.1.1 Agent技术的特点
• 2.1.2 本仿真系统的描述
• 2.2 需求分析和功能设计
• 2.2.1 需求分析
• 2.2.2 功能设计
• 2.3 仿真系统的三层架构
• 2.4 仿真系统流程
• 2.5 仿真系统各对象类的设计
• 2.6 系统初始化的设计
• 2.7 本章小结
• 第三章 基于Agent的交通流微观仿真的建模
• 3.1 车辆Agent模型
• 3.1.1 车辆Agent的特性
• 3.1.2 车辆Agent的寄存器
• 3.1.3 车辆Agent的知识库
• 3.1.4 车辆Agent的行为模式
• 3.2 路段Agent模型
• 3.2.1 车道的空间离散化
• 3.2.2 交叉口虚拟车道
• 3.3 交通灯Agent模型
• 3.4 本章小结
• 第四章 仿真系统的实现
• 4.1 路段Agent与车辆Agent之间的交互
• 4.2 车辆Agent之间的交互
• 4.2.1 车辆跟驰行为的实现
• 4.2.2 车辆换道行为的实现
• 4.3 交叉口的车辆行为仿真
• 4.4 本章小结
• 第五章 仿真系统应用实例
• 5.1 系统交互式输入
• 5.2 一个仿真实例
• 5.2.1 原始方案
• 5.2.2 改进方案
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文的研究成果
• 6.2 未来的后续研究及工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果