基于合作博弈和强化学习的优先信号控制方法

Control method of transit signal priority based on coalitional bargaining games and reinforcement learning
秦浩
张维石
大连海事大学 信息科学技术学院, 辽宁 大连 116026

摘要

针对智能交通系统优先信号控制效率低问题,提出一种基于合作博弈与强化学习混合决策的八相位优先信号控制方法CBQL-TSP。该方法将公交信号优先权分配抽象成一个八相位信号时序的多目标决策问题,将信号相序细化为优先相位与非优相位,构建合作博弈模型。提出一种混合决策算法CBQL,解决八相位信号时序的多目标决策问题,算法通过求解夏普利值函数获取博弈各成员边缘贡献,根据夏普利值比构建状态转移概率方程。与常见控制方法相比,CBQL-TSP方法具有合作博弈的公平性原则和Q-Learning的适应性学习能力,能够根据实时交通状况动态调整信号时序,在优先信号控制上具有更高的灵活性和效率。建立仿真测试平台,比较不同需求量下系统平均等待车数和平均通行时间,评估方法的稳定性和效率。实验结果表明,本文提出方法具有更高的稳定性,并且整体平均通行时间减少了约24.57%,公交平均通行时间减少约37.40%。CBQL-TSP方法在公交优先路口具有更高的控制效率,可显著减少整体和公交平均通行时间。

基金项目

大连市公交集团重点项目

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0090
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2024年第41卷 第11期

发布历史

[2024-08-02] 优先出版

引用本文

秦浩, 张维石. 基于合作博弈和强化学习的优先信号控制方法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (11). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0090. (Qin Hao, Zhang Weishi. Control method of transit signal priority based on coalitional bargaining games and reinforcement learning [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (11). (2024-09-11). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.03.0090. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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