探討智能體技術在城市交通信號控制系統中的應用

孫宇帆

摘 要：為了解決動態環境中分布式復雜系統不確定性因素，智能體計算機技術迅速發展，其在交通運輸中的應用更加廣泛，該技術通過從物理位置以及控制邏輯角度將不斷變化的交通環境進行管理控制。本文將智能體技術在城市交通信號控制系統中的應用作為研究對象，通過對其系統架構的分析，進而對技術應用展開研究，以期能夠為智能體技術在其他領域的應用提供參考。

關鍵詞：智能體技術；城市交通；信號控制系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.128

0 前言

近年來，隨著科技水平的提升，智能體計算機技術的逐漸發展，其在各個行業中的應用也日漸廣泛。智能體技術在交通運輸系統中的應用也逐漸廣泛，其在交通管控、系統建模仿真以及動態路徑、擁堵管理等方面都有應用。作為交通控制系統組成部分，城市交通信號控制系統使用分布式系統，其在時時變化的動態交通環境下，只能夠根據局部路口以及關聯路口信息的基礎上設計信號協調機制，保證交通順利。

1 智能體技術下的交通控制系統架構

在城市交通控制中，傳統的控制模型一般使用的是集中式的架構，若是路口范圍擴大，這種集中式的架構就無法進行交通數據的大量傳輸控制優化，無法保證系統維護的安全性。隨著科技水平的不斷提高，計算機技術的不斷進步，智能技術得到廣泛發展，在智能體技術中，其將智能體分為靜態智能體和動態智能體兩種，其作為一種分布式的系統平臺，通過建立的智能網絡建立了多個模塊構成的智能管理憑條，該技術在城市交通系統中的應用十分具有意義。本文在城市交通數據中應用智能體技術，為交通系統管理水平的提高作出努力，智能體系統架構主要分成了三種類型，分別為分層式、網絡式、混合式。分層式的組織形式是使全部系統整體分解成多個子系統，而各個子系統之前能夠實現交互工作；而網絡組織形式是使系統整體分散，分散后的系統變成了不同的子系統，彼此連通，相互獨立，在局部網絡中使用，使用時可以對高復雜性的工作進行處理協調和高速運算。混合式的組織形式包含了前兩種形式特征。本文提出的城市交通信號控制系統主要圍繞的是動態智能體技術實行的，是一種城市交通控制管理技術。此外，動態智能技術更具自身對網絡、異構環境等方面的特征能夠保證系統可以在大規模交通實時運行中將運行信息傳輸到子系統，提高交管效率。

2 城市交通信號控制系統中的智能體技術應用

2.1 交通集成控制

城市交通信號控制系統中應用智能體技術，這對于城市交通信號網絡而言是十分必要的。控制城市交通信號時，通過網絡化智能技術中的集成技術對交通信號進行控制，將城市交通交叉口和相鄰的信號進行統一的管理，最后再進行自行道路管理，同時提高交叉口的信號控制能力。在整個流程中，利用信號燈和通行標志對交通信號進行規范設置，環節交通壓力。同時，結合交通信號控制與誘導協同，根據誘導控制理論將一體化的信號燈進行統一管理，最后利用實時情況促使交通調控。基于智能體技術的交通信號為城市交通情況制定交通引流計劃，使得交通出行更加的便利、安全，完善城市交通的管控工作，為交通信號系統的進一步發展奠定基礎。

2.2 交叉口控制

城市交通信號控制系統中應用智能體技術，通過集成方法管控交通網絡，利用系統中的單層分布式智能體管控信號燈，系統管理信號燈，實現了城市信號網絡的全局控制，使得各個交叉路口的信號燈能夠得到協調的控制。利用時間和空間的分離計數，對城市道路交叉路口的信號燈進行協調科學的控制，按照車輛方向、類型以及行進速度等方面的差異對具體的車道進行劃分，通過分流處理城市交通道路使不同車道上的信號燈能夠實現智能化的控制，改善城市道路中交叉路口的通行環境，環節道路擁堵問題，保證道路交叉口通行順利。同時，應用智能體技術也能夠使得行人及車輛的行駛路線得到優化設置，使得行人的出行安全得到提升，交通秩序更加規范，防止由于信號燈而導致的交通擁堵或是其他問題的出現。

隨著科學技術的發展，智能體技術在城市交通信號系統中得到廣泛應用，使得交通信號控制系統之間的互用性得到提升。在計算機技術應用的基礎上，將智能體技術與集成思想相結合，通過對城市交通網絡系統的一體化管理，進而促使城a市道路中的各個交叉口能夠完成實時的信號交互工作，以促使各個路口中的交通狀態能夠得到良好的了解。系統性在交互的過程中，通過實時交互的交通流信息來制定相應的通信計劃，使得道路擁堵情況能夠得到及時的緩解、改善。此外，為了解決本系統的動態不確定性，智能體技術利用其本身的靜態功能使得各子系統之間的配合更加協調，同時按照靜態編碼控制算法和服務使其能夠在動態變化中不斷適應，進而有效的控制整個交通信號系統。

3 結論

綜上所述，本文通過對智能體技術下的交通控制系統架構的分析，進而從交通集成控制與交叉口控制兩方面研究了在城市交通信號控制系統中應用智能體技術，充分利用該系統高的不確定性、可擴展性、交互性特征，使信號燈系統能夠在動態的交通變化形式中保證不同路口信號的交互協作工作，根據交通信息變化狀態制定通行路徑，加強信號燈系統管控城市交通的能力，改善城市交通環境，增強人們出現的便利性和安全性。

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