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有限阶段马尔可夫决策的可变限速控制模型

王薇 杨兆升 赵丁选

王薇, 杨兆升, 赵丁选. 有限阶段马尔可夫决策的可变限速控制模型[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(5): 109-114. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.05.017
引用本文: 王薇, 杨兆升, 赵丁选. 有限阶段马尔可夫决策的可变限速控制模型[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(5): 109-114. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.05.017
WANG Wei, YANG Zhao-sheng, ZHAO Ding-xuan. Control model of variable speed limit based on finite horizon Markov decision-making[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(5): 109-114. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.05.017
Citation: WANG Wei, YANG Zhao-sheng, ZHAO Ding-xuan. Control model of variable speed limit based on finite horizon Markov decision-making[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(5): 109-114. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.05.017

有限阶段马尔可夫决策的可变限速控制模型

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.05.017
基金项目: 

国家863计划项目 2009AA11Z218

国家863计划项目 2009AA11Z208

吉林省科技发展计划项目 20100176

详细信息
    作者简介:

    王薇(1977-), 女, 吉林德惠人, 吉林大学讲师, 工学博士, 从事智能交通系统关键技术及理论研究

  • 中图分类号: U491

Control model of variable speed limit based on finite horizon Markov decision-making

More Information
    Author Bio:

    WANG Wei (1977-), female, lecturer, PhD, +86-431-85094337, wwei@jlu.edu.cn

  • 摘要: 分析了高速公路主线可变限速控制的作用, 研究了现有的限速方法, 将高速公路主线可变限速控制过程看作是离散时间的马尔可夫决策过程, 提出基于强化学习与有限阶段马尔可夫决策的可变限速控制模型, 通过与交通环境的交互学习进行模型的动态调整。采用有限阶段向后递归迭代的算法对模型进行求解, 运用Paramics仿真软件对长吉高速公路全程进行仿真。仿真结果表明: 在平均限速值低于设计时速6.25%的情况下, 平均流量不仅没有降低反而增加了3.20%。可见, 该模型可以有效提高交通流量, 改善高速公路主线的交通状况。

     

  • 图  1  强化学习的基本模型

    Figure  1.  Basic model of reinforcement learning

    图  2  高速公路主线区域划分

    Figure  2.  Regional division of expressway mainline

    图  3  可变限速前后的总流量对比

    Figure  3.  Volumes of traffic before and after VSL

    图  4  可变限速前后的限制值对比

    Figure  4.  Limited speed before and after VSL

    表  1  流量、状态与限速值

    Table  1.   Traffic volumes, statuses and speed limit values

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  • 收稿日期:  2011-03-18
  • 刊出日期:  2011-10-25

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