基于增强学习的智能交通多目标优化路径诱导方法

基于增强学习的智能交通多目标优化路径诱导方法#彭军,李冲,文孟飞,刘伟荣*510152025(中南大学信息科学与工程学院,长沙,410075)摘要:路径诱导是一种主动引导车辆合理分流来解决城市交通拥堵的方法,是智能交通的重要组成部分。本文提出一种基于增量搜索的多目标优化路径诱导方法。该方法首先利用图论法将复杂路网抽象为点线的赋权图,引入多目标优化变量,建立路网模型;然后在启发式搜索基础上引入增量搜索,结合全局规划和局部动态重规划,实现车辆的实时路径诱导;最后仿真结果表明该方法能有效地解决复杂路网中车辆的实时路径诱导问题。关键词:智能交通;动态重规划;增量搜索;路径诱导中图分类号:U491.1+23Multi-objectivePathGuidanceMethodInIntelligentTransportationbasedonreincormentlearningPENJun,LIChong,WENMengfei,LIUWeirong(Informationscienceandengineeringschool,CentralSouthUniversity,Changsha,410075)Abstract:Routeguidancecaneffectivelysolvetheincreasinglycrowdedurbantrafficproblem.Inthispaper,aresearchonmulti-objectivepathguidancebasedonincrementsearchingispresented.Firstly,graphtheorymethodisusedtoabstractcomplexroadnetworkstoweightedgraphthatconsistsofpointsandlines.Thenroadnetworkmodelisestablishedbyintroducingmulti-objectiveoptimizationvariables.Secondly,aheuristicsearchalgorithmbasedontheincrementalsearchingisproposedtoachievevehicledynamicrouteguidance.Thisalgorithmcombineswiththeglobalplanningandlocaldynamicre-planning.Finally,simulationresultsshowthatthismethodcaneffectivelysolvethevehiclereal-timedynamicrouteguidanceproblemincomplexroadnetworks.Keywords:Intelligenttransportation;dynamicre-planningmethod;routeguidance;incrementalsearching300引言目前,解决道路交通问题的途径主要分为2类:一是加强道路建设,增加道路容量;二是发展智能交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS),提高道路运行效率。然而在城市土地资源有限的条件下,通过智能交通系统优化道路交通组织与管理无疑成为一条最有效3540的途径。作为ITS的核心组成部分,动态交通诱导在城市道路交通管理中的作用日益凸显。它采用检测技术、计算机技术、网络技术等高新手段,基于实时交通信息采集、处理与传输,通过中心式、分布式等多种诱导方式,为驾驶员提供交通事件、行程时间和优化路径等动态信息,可引导驾驶员避开拥挤,选择最佳行驶路线,从而实现了路网交通流的均衡动态分配,有效缓解了交通拥挤。作为交通诱导系统的关键和核心技术之一,动态路径选择是每个出行者都要面临的问基金项目:国家自然科学基金(批准号:61071096,61073103,61003233,61202342)、高等学校博士学---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---科点专项科研基金(批准号:20100162110012,20110162110042)、湖南省科技计划科研基金(批准号:2011GK3214)资助项目作者简介:彭军(1966),女,教授,主要研究方向:无线协作通信,云计算,智能交通.peng.pengj@gmail.com-1----本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---题。就其本质而言,路径选择就是在综合多源的信息的前提下,选择合适的路阻函数,将路网合理动态优化,再选择合适的算法计算出满足一定条件的最佳路径。通过路径选择模型及其算法快速求解从出发地到目的地的最优路径,从微观上优化出行者的合理出行,从宏观上促进了路网交通流量的均衡分配,起到缓解交通拥挤的重大意义。45505560657075路径规划是智能交通、通信网络、机器人等人工智能研究领域的重要分支。求解路径规划问题时,如果假定环境信息是静态完全可知的,可利用一次性的全局规划来获得一条初始状态到达目标状态的最优路径,但很多现实情况下,对于环境信息,特别是动态障碍物的信息很难具有先验知识,实际移动过程中可能探测到真实情况与最初观测不同,这时只能根据实时探测到的环境信息,经过多次重规划...

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