探析基于强化学习的区域交通控制方法研究

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1、五邑大学硕士学位论文基于强化学习的区域交通控制方法研究姓名：董友球申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：刘智勇20080501五邑大学硕士学位论文摘要近年来，随着经济和社会的发展，交通拥堵问题变得日益严重。实践证明，对一个区域的交通进行综合调度管理是解决交通拥堵问题的有效途径。然而，由于区域交通系统统的非线性、模糊性和不确定性，传统的建模和控制方法效果不好，本文避开建模的问题，应用强化学习的方法进行区域交通控制，论文的主要工作包括以下三个方面：1．作为铺垫和背景，介绍了区域交通控制和强化学习的一些基本理论，并对现有的一些应用情况进行了分析，简述了

2、为什么选择本文方法的原因。2．提出了一种区域交通控制优化算法。对整个区域的周期用强化学习(Q学习算法)进行优化，把区域交通网络按重要性分成若干条干线，按顺序用强化学习优化各条干线的相对相位差及干线上各路口的绿信比，再结合绿信比和相对相位差确定绝对相位差。3．介绍了交通仿真技术和TSIS仿真软件的基本情况，描述了TSIS的RTE接口程序的基本框架和使用方法。利用VC++6．0编写RTE程序实现了本文所提方法并在TSIS5．1下进行仿真，结果表明该方法能有效地减少车辆延误、提高平均车速。关键词：区域交通控制；强化学习；Q学习；优化五邑大学硕士学位论文Abstrac

3、tInrecentyears，alongwithdevelopmentofeconomyandsociety,trafficjamsaremoreandmoreserious．PracticehasprovedthatschedulingwhenancomestOallisveryusefulforareatrafficmanagement．But，traditionalmethodsofmodelingandcontrolareinefficientbecauseareatrafficsystemisnonlinear,fuzzyanduncertain．I

4、nordertoavoidmodeling，reinforcementlearningmethodisappliedtoareatrafficcontrolinthisthesis．Itsmaincontentsarethefollowingthreeaspects：1．Thebasictheoriesofareatrafficcontrolandreinforcementlearningareintroduced，andthecurrentapplicationsofthesetheoriesareanalyzed．Baseonresultofanalysi

5、sthereasonofchoosingsuchamethodinthisthesisisgiven．2．Anewoptimizingmethodforareatrafficcontrolisproposed．Thismethodappliesreinforcementlearningtooptimizecycleofthewholearea，anddividetheareaintoseveraltrunksaccordingtotheirimportance，thenoptimizeoffsetsandsplitsintrunks’orders．3．Traf

6、ficsimulationtechnologyandTSISsimulationsoftwareareintroduced．Theframeworkofruntimeextension(RTE)programforTSISispresented，too．FinallythemethodproposedinthisthesisiscarriedoutinaRTEprogram．TSISsimulationshowsthatthismethodcaneffectivelylessendelaytimeandheightenaveragespeed．KeyWords

7、：areatrafficcontrol；reinforcementlearning；Qlearning；optimizingH本人声明我声明，本论文及其研究工作由本人在导师指导下独立完成，完成论文所用的一切资料均已在参考文献中列出。作者：董友球．签字：弗讲加毽年7月7日五邑大学硕士学位论文1．1区域交通控制的意义第一章绪论随着经济社会的发展，现代城市的规模不断扩大，车流也日益庞大。因而时常造成城市交通的拥堵，影响人们出行和工作的效率，造成能源浪费和环境污染，同时加大了交通事故产生的可能性。具体表现如下：1)出行时间增加，能源消耗加大上个世纪70年代，统计研究表

8、吲1，2】：在英国一个大约具有100个