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Q学习在单路口交通信号控制中的应用研究
| 论文题名： | Q学习在单路口交通信号控制中的应用研究 |
| 关键词： | 强化学习;Q学习;智能体;交通信号控制;单路口;交叉口线控 |
| 摘要： | 当前交通拥堵现象在国内外各种城市中频频发生，要解决这种现象，必然要加强交通控制与管理。在城市交通中，单路口信号控制构成了交叉口线控和面控的基础，是国内外研究的热点。 本文针对智能体技术应用于交通信号控制方法展开相关研究，主要工作涉及以下几个方面： 在充分学习强化学习原理的基础上，主要对利用Q学习算法进行交通信号控制的5个关键问题进行了探讨，并重点解决了利用Q学习算法所需要的状态空间的离散化，同时也构建了基于Q学习的单路口交通信号控制体系。 根据Q学习算法的原理，提出了基于各相位绿灯时间变化的三种动作：增加当前相位绿灯时间△秒，保持不变，减少当前相位绿灯时间△秒。各个相位分别采用三种动作组成的方案，构成状态转化后的控制动作集。采用此控制动作集，基于周期变化与否，分别建立了以车均延误最小为目的的两个奖惩函数，并提出两种不同的Q学习交通信号控制算法：固定周期与可变周期的Q学习算法。对该信号控制算法进行设计后，给出了算法详细步骤。 通过Matlab编程，以一个典型4相位控制的单路口作为算例，分别以固定周期与可变周期的Q学习算法进行信号配时，与Webster法进行了对比，验证了单路口利用Q学习进行交通信号控制的算法具有较好的控制效果。 本文最后对研究工作进行了总结，指出了今后需进一步深入研究的问题。 |
| 作者： | 李志强 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 沈文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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