CN102044148B - 基于多智能体的交通控制方法及其集成系统 - Google Patents

基于多智能体的交通控制方法及其集成系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多智能体的交通控制方法，包括如下步骤：中心级从智能交通子系统中采集交通信息数据并将交通信息数据传输给数据库；交通数据分析和挖掘模块对所述交通信息数据进行分析和挖掘处理，然后判断交通流状态并将该状态传输到多控制系统协同模块；存储有不同交通流状态下的控制手段和方案的所述多控制系统协同模块根据上述交通流状态匹配对应的控制手段和方案形成协同控制指令，并将所述协同控制指令下发给分层递阶实施模块；所述分层递阶实施模块将所述协同控制指令分配到现场级的交通控制器；所述交通控制器根据接收到的所述协同控制指令控制现场终端设备工作。本发明还公开了一种实现上述方法的基于多智能体的交通控制集成系统。

Description

基于多智能体的交通控制方法及其集成系统
技术领域
本发明涉及智能交通交通控制方法和集成系统，尤其涉及一种基于多智能体的交通控制方法及其集成系统。
背景技术
近几年来，我国各城市都纷纷开展了智能交通系统建设。智能交通系统，是一种新兴的交通管理手段，包括交通信号控制、交通流诱导、交通数据采集和发布、公共交通调度、商业车辆运营、不停车收费等子系统。这些手段主要是管理交通流(人、车、路构成)的有序，畅通。
目前，由于管理体制和系统建设的原因，各地交通管理和控制手段单一，系统彼此孤立，虽然对改善各地的交通状况起到了一定的作用，但却远远没有发挥出它们的全部潜能。比如交通数据采集与控制不同步，信号控制和诱导相互独立，地面道路与高架道路不能协同控制，城市公交与交通枢纽间信息孤岛，尤其是发生拥堵或其它突发事件时，各救援系统、资源配置相互脱节，延长了事件响应时间，带来很大的经济损失。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种集成化、智能化、信息化的智能交通交通控制集成系统。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种集成化、智能化、信息化的基于多智能体的交通控制方法及其集成系统，以实现多个智能交通子系统的协同运作。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于多智能体的交通控制方法，包括如下步骤：
中心级从智能交通子系统中采集交通信息数据并将所述交通信息数据传输给数据库；
交通数据分析和挖掘模块对所述数据库中的交通信息数据进行分析和挖掘处理，然后判断交通流状态并将所述交通流状态传输到多控制系统协同模块；
存储有不同交通流状态下的控制手段和方案的所述多控制系统协同模块根据上述交通流状态匹配对应的控制手段和方案形成协同控制指令，并将所述协同控制指令下发给分层递阶实施模块；
所述分层递阶实施模块将所述协同控制指令分配到现场级的交通控制器；
所述交通控制器根据接收到的所述协同控制指令控制现场终端设备工作。
进一步地，其中所述现场终端设备包括可变信息板、公交电子站牌、信号灯、交通信息采集设备。
进一步地，其中所述智能交通子系统包括交通信息采集子系统、交通诱导子系统、交通信号控制子系统和122报警服务台子系统。
进一步地，其中所述交通流状态包括常态交通流和异常态交通流。
在本发明的较佳实施方式中，其中所述交通数据分析和挖掘模块判断交通流状态为异常态交通流时，所述异常态交通流数据被输送到所述交通事件报警确认模块，所述交通事件报警确认模块确认所述异常态交通流所对应的异常态交通事件后，则由交通事件快速联动响应模块启动应急处理预案，并将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
优选的，所述交通事件快速联动响应模块启动应急处理预案的同时，还从所述数据库提取道路设施信息和救援资源信息。
优选的，其中所述交通数据分析和挖掘模块的处理数据通过交通集成控制系统的接口模块进行共享。
在本发明的另一较佳实施方式中，其中还包括通过交通控制集成系统平台的人机交互接口人工给所述多控制系统协同模块输入控制指令。
在本发明的又一较佳实施方式中，其中还包括通过协同仿真及策略评价模块对所述多控制系统协同模块中的不同交通流状态下的控制手段和方案进行优化调整。
进一步地，其中所述中心级与所述智能交通子系统实现数据共享。
进一步地，其中所述中心级通过交通控制系统数据交换接口从智能交通子系统中采集交通信息数据。
进一步地，其中所述分层递阶实施模块通过交通控制系统数据交换接口将所述协同控制指令分配到所述交通控制器。
进一步地，其中所述交通事件快速联动响应模块通过所述交通控制系统数据交换接口将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
本发明还提供了一种实现上述方法的基于多智能体的交通控制集成系统，由中心级、区域级和现场级组成，所述中心级连接并控制所述区域级，所述区域级连接并控制所述现场级，其中所述中心级和所述区域级为管理系统，由服务器、监控屏幕、计算机硬件系统和软件系统所组成，所述现场级包括交通控制器以及受所述交通控制器控制的现场终端设备。
进一步地，其中所述现场终端设备包括可变信息板、公交电子站牌、信号灯、交通信息采集设备。
在本发明的较佳实施方式中，其中所述中心级包括：
交通控制系统数据交换接口，用于将智能交通子系统中的交通信息数据传输给数据库；
数据库，用于存储所述交通信息数据；
交通数据分析和挖掘模块，用于对数据库中交通信息数据进行分析和挖掘处理，判断交通流状态并将所述交通流状态传输到多控制系统协同模块；
多控制系统协同模块，用于存储不同交通流状态下的控制手段和方案，并针对上述交通流状态匹配对应的控制手段和方案形成协同控制指令，并将所述协同控制指令下发给分层递阶实施模块；
分层递阶实施模块，用于将所述协同控制指令分配到所述交通控制器。
进一步地，其中所述智能交通子系统包括交通信息采集子系统、交通诱导子系统、交通信号控制子系统和122报警服务台子系统。
进一步地，其中所述交通流状态包括常态交通流和异常态交通流。
在本发明的另一较佳实施方式中，其中所述中心级还包括交通事件报警确认模块和交通事件快速联动响应模块，所述交通数据分析和挖掘模块判断所述交通流状态为异常态交通流时，所述异常态交通流数据被输送到所述交通事件报警确认模块，所述交通事件报警确认模块确认所述异常态交通流所对应的异常态交通事件后，则由所述交通事件快速联动响应模块启动应急处理预案，并将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
优选地，其中所述中心级还包括交通集成控制系统的接口模块，用于将所述交通数据分析和挖掘模块的处理数据进行共享。
进一步地，其中所述中心级还包括交通控制集成系统平台的人机交互接口，用于人工给所述多控制系统协同模块输入控制指令。
进一步地，其中所述中心级还包括协同仿真及策略评价模块，用于对所述多控制系统协同模块中的不同交通流状态下的控制手段和方案进行优化调整。
进一步地，其中所述分层递阶实施模块通过所述交通控制系统数据交换接口将所述协同控制指令分配到所述交通控制器。
进一步地，其中所述交通事件快速联动响应模块通过所述交通控制系统数据交换接口将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
与现有技术相比，本发明的特点是将不同的交通控制子系统分层递阶的组织起来，能实现常态、本地的交通管理，实现交通控制的集成化、智能化，同时多个智能交通子系统的协同运作，提高运行效率和服务水平。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的分布式框架图；
图2是图1中的中心级的模块控制流程图。
具体实施方式
如图2所示，一种基于多智能体的交通控制方法，包括如下步骤：
中心级从智能交通子系统中采集交通信息数据并将所述交通信息数据传输给数据库；
交通数据分析和挖掘模块对所述数据库中的交通信息数据进行分析和挖掘处理，然后判断交通流状态并将所述交通流状态传输到多控制系统协同模块；
存储有不同交通流状态下的控制手段和方案的所述多控制系统协同模块根据上述交通流状态匹配对应的控制手段和方案形成协同控制指令，并将所述协同控制指令下发给分层递阶实施模块；
区域级介于中心级和现场级之间，用于实现一个区域的交通控制。若干个区域级形成了一个中心级，区域级是中心级的分区域控制代理。其管辖范围根据交通流相关性、通信路由、地域接近等进行划分。区域级是个区域控制中心，具备数据汇集处理、执行中心级控制指令、向现场级传送控制指令的功能。
所述分层递阶实施模块将所述协同控制指令分配到现场级的交通控制器；
所述交通控制器根据接收到的所述协同控制指令控制现场终端设备工作。
所述现场终端设备包括可变信息板、公交电子站牌、信号灯、交通信息采集设备。
所述智能交通子系统包括交通信息采集子系统、交通诱导子系统、交通信号控制子系统和122报警服务台子系统。
所述交通流状态包括常态交通流和异常态交通流。当交通数据分析和挖掘模块判断交通流状态为异常态交通流时，所述异常态交通流数据被输送到所述交通事件报警确认模块，所述交通事件报警确认模块确认所述异常态交通流所对应的异常态交通事件后，则由交通事件快速联动响应模块启动应急处理预案，并将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
所述交通事件快速联动响应模块启动应急处理预案的同时，还从所述数据库提取道路设施信息和救援资源信息。
所述交通数据分析和挖掘模块的处理数据通过交通集成控制系统的接口模块与其它系统进行共享。
在本发明还可以人工通过交通控制集成系统平台的人机交互接口给所述多控制系统协同模块输入控制指令。
在本发明还包括通过协同仿真及策略评价模块对所述多控制系统协同模块中的不同交通流状态下的控制手段和方案进行优化调整。
所述中心级与所述智能交通子系统实现数据共享。
所述中心级通过交通控制系统数据交换接口从智能交通子系统中采集交通信息数据。
所述分层递阶实施模块通过交通控制系统数据交换接口将所述协同控制指令分配到所述交通控制器。
所述交通事件快速联动响应模块通过所述交通控制系统数据交换接口将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
如图1和图2所示，本发明还提供了一种实现上述方法的基于多智能体的交通控制集成系统，由中心级、区域级和现场级组成，所述中心级连接并控制所述区域级，所述区域级连接并控制所述现场级，其中所述中心级和所述区域级为管理系统，由服务器、监控屏幕、计算机硬件系统和软件系统所组成，所述现场级包括交通控制器以及受所述交通控制器控制的现场终端设备。
所述现场终端设备包括可变信息板、公交电子站牌、信号灯、交通信息采集设备。
所述中心级包括：
交通控制系统数据交换接口，用于将智能交通子系统中的交通信息数据传输给数据库；
数据库，用于存储所述交通信息数据；
交通数据分析和挖掘模块，用于对数据库中交通信息数据进行分析和挖掘处理，判断交通流状态并将所述交通流状态传输到多控制系统协同模块；
多控制系统协同模块，用于存储不同交通流状态下的控制手段和方案，并针对上述交通流状态匹配对应的控制手段和方案形成协同控制指令，并将所述协同控制指令下发给分层递阶实施模块；
分层递阶实施模块，用于将所述协同控制指令分配到所述交通控制器。
所述智能交通子系统包括交通信息采集子系统、交通诱导子系统、交通信号控制子系统和122报警服务台子系统。
所述交通流状态包括常态交通流和异常态交通流。所述中心级还包括交通事件报警确认模块和交通事件快速联动响应模块，当交通数据分析和挖掘模块判断所述交通流状态为异常态交通流时，所述异常态交通流数据被输送到所述交通事件报警确认模块，所述交通事件报警确认模块确认所述异常态交通流所对应的异常态交通事件后，则由所述交通事件快速联动响应模块启动应急处理预案，并将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
所述中心级还包括交通集成控制系统的接口模块，用于将所述交通数据分析和挖掘模块的处理数据进行共享。
所述中心级还包括交通控制集成系统平台的人机交互接口，用于人工给所述多控制系统协同模块输入控制指令。
所述中心级还包括协同仿真及策略评价模块，用于对所述多控制系统协同模块中的不同交通流状态下的控制手段和方案进行优化调整。
所述分层递阶实施模块通过所述交通控制系统数据交换接口将所述协同控制指令分配到所述交通控制器。
所述交通事件快速联动响应模块通过所述交通控制系统数据交换接口将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种基于多智能体的交通控制方法，包括如下步骤：
中心级从智能交通子系统中采集交通信息数据并将所述交通信息数据传输给数据库；
交通数据分析和挖掘模块对所述数据库中的交通信息数据进行分析和挖掘处理，然后判断交通流状态并将所述交通流状态传输到多控制系统协同模块；
存储有不同交通流状态下的控制手段和方案的所述多控制系统协同模块根据上述交通流状态匹配对应的控制手段和方案形成协同控制指令，并将所述协同控制指令下发给分层递阶实施模块；
所述分层递阶实施模块将所述协同控制指令分配到现场级的交通控制器；
所述交通控制器根据接收到的所述协同控制指令控制现场终端设备工作，
其中，所述交通流状态包括常态交通流和异常态交通流；
所述交通数据分析和挖掘模块判断交通流状态为异常态交通流时，所述异常态交通流数据被输送到交通事件报警确认模块，所述交通事件报警确认模块确认所述异常态交通流所对应的异常态交通事件后，则由交通事件快速联动响应模块启动应急处理预案，并将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
2.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中所述现场终端设备包括可变信息板、公交电子站牌、信号灯和交通信息采集设备。
3.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中所述智能交通子系统包括交通信息采集子系统、交通诱导子系统、交通信号控制子系统和报警服务台子系统。
4.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中所述交通事件快速联动响应模块启动应急处理预案的同时，还从所述数据库提取道路设施信息和救援资源信息。
5.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中所述交通数据分析和挖掘模块的处理数据通过交通集成控制系统的接口模块进行共享。
6.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中还包括通过交通控制集成系统平台的人机交互接口人工给所述多控制系统协同模块输入控制指令。
7.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中还包括通过协同仿真及策略评价模块对所述多控制系统协同模块中的不同交通流状态下的控制手段和方案进行优化调整。
8.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中所述中心级与所述智能交通子系统实现数据共享。
9.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中所述中心级通过交通控制系统数据交换接口从智能交通子系统中采集交通信息数据。
10.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中所述分层递阶实施模块通过交通控制系统数据交换接口将所述协同控制指令分配到所述交通控制器。
11.如权利要求1所述的基于多智能体的交通控制方法，其中所述交通事件快速联动响应模块通过交通控制系统数据交换接口将所述应急处理预案分配到所述交通控制器。
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