[發(fā)明專利]一種基于多智能體的人行橫道混合交通流仿真方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010050483.1
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111291469B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王煒;陳坦;華雪東;李欣然;屠雨
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

本發(fā)明公開了一種基于多智能體的人行橫道混合交通流仿真方法與系統(tǒng)，包括人行橫道仿真系統(tǒng)各功能區(qū)的劃定方法，人行橫道仿真系統(tǒng)內(nèi)各類交通參與者的初始化方法，人行橫道仿真系統(tǒng)內(nèi)智能體的轉(zhuǎn)移方法，人行橫道仿真系統(tǒng)運(yùn)行終止的判定方法。本發(fā)明方法能夠有效的在一個(gè)仿真系統(tǒng)內(nèi)模擬多個(gè)不同類型的交通參與者，并為各類交通參與者賦予不同的屬性，從而準(zhǔn)確高效的復(fù)現(xiàn)人行橫道上混合交通流的運(yùn)行狀態(tài)，為人行橫道的設(shè)計(jì)、評價(jià)提供簡便可靠的手段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通仿真領(lǐng)域，具體涉及一種基于多智能體的人行橫道混合交通流仿真方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

人行橫道是城市交通系統(tǒng)中最常見的平面慢行交通設(shè)施，主要服務(wù)于行人和非機(jī)動(dòng)車的過街行為。中國是典型的發(fā)展中國家，城市交通模式既有明顯的當(dāng)代科技?xì)庀ⅲ彩艿綒v史發(fā)展的制約。不同于發(fā)達(dá)國家相對單一的機(jī)動(dòng)車交通流，我國城市交通的典型特點(diǎn)的混行現(xiàn)象明顯，機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人等不同種類的交通使用者在道路上混合行駛。人行橫道是混行交通現(xiàn)象非常明顯的交通節(jié)點(diǎn)，在人行橫道上，擁有路權(quán)的一般有行人、自行車騎乘者和電瓶車騎乘者等多類交通參與者。這些交通參與者間的交通特性各不相同，使得人行橫道上的交通流呈現(xiàn)較為復(fù)雜的特性。

采用仿真模型對人行橫道等交通設(shè)施進(jìn)行研究是一種非常常見且高效的工程手段。這種方法的核心點(diǎn)是要保證采用的仿真模型能夠達(dá)到容許的真實(shí)性和可靠性，可以高精度的復(fù)現(xiàn)人行橫道上各種交通模式交織后的交通流狀態(tài)。目前國際上用于慢行交通仿真的模型有元胞自動(dòng)機(jī)模型、格子氣模型、磁場力模型、社會(huì)力模型等。但是這些基礎(chǔ)的模型往往只應(yīng)用于一種交通參與者的仿真，較少有成熟的模型考慮到在特定交通設(shè)施上出現(xiàn)多種交通模式混行的情況。

多智能體模型在系統(tǒng)的框架下對個(gè)體進(jìn)行建模，考慮個(gè)體與個(gè)體、個(gè)體與環(huán)境間的交互作用，將大而復(fù)雜的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為多個(gè)小的、協(xié)調(diào)的智能體，描述單個(gè)智能體或者系統(tǒng)難以準(zhǔn)確表達(dá)的問題。在人行橫道慢行交通系統(tǒng)仿真方面，應(yīng)用多智能體模型，可以有效的在一個(gè)虛擬系統(tǒng)內(nèi)定義多個(gè)不同類型的智能體，使不同的智能體代表不同的交通參與者，并各自具有的不同的功能，進(jìn)而完成人行橫道混合交通流的仿真。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于多智能體的人行橫道混合交通流仿真方法與系統(tǒng)，該方法能夠有效的在一個(gè)仿真系統(tǒng)內(nèi)模擬多個(gè)不同類型的交通參與者，并為各類交通參與者賦予不同的屬性，從而準(zhǔn)確高效的復(fù)現(xiàn)人行橫道上混合交通流的運(yùn)行狀態(tài)，為人行橫道的設(shè)計(jì)、評價(jià)提供簡便可靠的手段。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于多智能體的人行橫道混合交通流仿真系統(tǒng)，包括人行橫道區(qū)、位于人行橫道區(qū)兩端的等待區(qū)、以及位于人行橫道區(qū)兩側(cè)的溢出區(qū)，交通參與者從人行橫道區(qū)一端的等待區(qū)進(jìn)入人行橫道區(qū)，然后到達(dá)人行橫道區(qū)另一端的等待區(qū)，完成過街行為。

本發(fā)明還提供了一種基于多智能體的人行橫道混合交通流仿真方法，包括以下步驟：

(1)人行橫道仿真系統(tǒng)各功能區(qū)的劃定；

(2)人行橫道仿真系統(tǒng)內(nèi)各類交通參與者的初始化；

(3)人行橫道仿真系統(tǒng)內(nèi)智能體的轉(zhuǎn)移；

(4)人行橫道仿真系統(tǒng)運(yùn)行終止的判定。