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【摘 要】 随着城市交通的发展与人们日益变快的生活节奏，交通安全和交通拥堵等都成了人们特别关心的事情。城市交通信号控制系统作为缓解交通压力的一种有效措施，正在快速地发展着，并且逐渐趋于多智能化。因此，了解多智能体的城市交通信号控制研究很有必要，本文将对这些内容做简要分析。
【关键词】 多智能体；城市交通信号；控制研究
多智能体城市交通信号的控制是整个交通系统的控制。智能交通系统是目前交通控制的最高层次，它是将先进的技术、信息数据通讯技术、检测传感技术、运筹学、自动控制理论、人工智能等一系列技术综合运用于交通运输，建立起一种全方位的交通运输综合管理体系
一、城市交通信号控制概述及分类
城市交通信号是实现行车指挥和列车运行现代化，保证车辆运行安全，提高运输效率的关键系统设备。随着城市化进程的加快、社会经济的快速发展、机动车辆的迅猛增加等因素导致我国城市交通问题解决已经迫在眉睫。城市交通拥挤会造成很多不便，例如车辆延误增大和交通事故频发以及进一步可能导致能源浪费，加速环境污染，这些问题都会引起难以估计的不良社会后果。放眼国内外，无论是发达还是发展中国家，都面临着城市交通问题的困扰。这已经成了全球性的“城市病”，是全球经济发展的约束。交通控制的目的就是在正确的行政规范的约束下，采取以先进的技术为衬托的手段，用相对合适的方式来确保私人和公共的行动具有最佳的交通条件。从具体内容来看，交通控制的目的主要包括在以下几个方面。（1）增加交通安全，减少交通事故。具体来说就是通过实施交通控制，把可能发生冲突的交通流从空间和时间上分离开来，从而减少交通事故的次数，有效地保证交通安全。（2）降低能源消耗，减少环境污染。具体来说就是良好的交通信号控制可以减少在路车辆的停车次数，使得车辆能够在较佳的状态下行驶，从而大大减少尾气排放和能源消耗。（3）减缓交通拥挤，提高交通效益。合理的交通控制，可以对交通流进行有效的引导与调度，使城市交通流保持在一种平稳的运行状态，从而避免或减缓交通拥挤，缩短在路车辆的交通延误，提高交通运输的整体效益。
二、城市交通信号控制系统的分类
城市道路交通信号控制系统从从空间关系、控制方式等不同角度进行分类可以得到不同形式的系统城市道路交通控制系统。下面简要从空间关系和控制方式上对其进行简单分类。
1.按空间关系：可以把城市交通系统分划为单交叉口控制、干线协调控制、区域交叉口的网络控制，也就是点控，线控和面控这三种形式.（1）单个交叉口控制：这是一种最基本的控制方式。它控制的目标是车辆延误时间及交叉口的通行能力，控制参数是信号周期和绿信比。由于其设备简单、维护方便，至今仍是主流的信号控制方式。同时，它它又分为离线点控制和在线点控制两种形式。（2）干线交通的协调控制：协调信号计时的方法在以前是以绿波为基础的，信号控制周期是相邻交叉口，主干线相位的绿灯在开启时刻要错开一定的时间，交叉口的次干线服从主干线的交通。通过这种控制方式，容易实现交通路网的优化管理和统一调度。
2.按控制方式：可以把城市道路交通控制分为感应控制、定时控制、智能控制、自适应控制这四大类。（1）感应控制方式比定时控制有更大的灵活性。就是根据车辆检测器测量的交通流数据调整相应的绿灯时间的长短和时间顺序，以适应交通流的随机变化。（2）自适应控制是由检测到的道路交通信息及预测模型预测到的未来交通需求，选择相应的优化方案。（3）定时控制以历史交通流数据为依据，找出某时间不同交通流变化规律和使用的配时方案，及时调整方案。（4）智能控制是将先进的技术、信息等一系列技术综合运用建立全方位的交通运输综合管理体系。
三、多智能体的城市交通信号控制体系
所谓智能就是是在一定环境下针对特定的目的而有效地获取信息、处理信息和利用信息从而成功达到目的的能力，另一种定义是应用知识对环境进行处理或对目标准则进行衡量的抽象思考能力。智能交通系统就是利用人工智能的理论和方法，从而快速解决交通问题的综合系统。多智能近年发展为智能交通信号控制系统提供了坚实的理论基础，从而解决很多传统方法无法解决的问题。主要原因在于一方面交通系统是结构复杂、随机性很强、影响因素多的系统，利用数学方法所建立的模型往往过于复杂，解决起来也是难于求解。另一方面，由于交通系统的动态变化，导致交通管理与控制的实时性要求非常高。因此，从实际来看，数学描述的交通管理控制方法难以满足这要求，而且可操作性较差。人工智能就是借鉴人类求解问题的方法，然后通过知识的表达和学习解决的问题，把用纯数学来描述转变为用知识与数学模型结合一起，然后慢慢适应环境，来不断提高管理和控制效果。
多智能体是目前人工智能中的前沿学科，是一个人工智能研究的重要内容，主要目标是想把复杂的大系统建造成易于管理的和彼此相互通讯及协调的小的子系统，然后子系统的相互协调能力来解决复杂系统控制问题。而由于城市区域交通流动态特性的实时性和交通网络道路交通规模的复杂性，使得将多智能体城市交通信号控制体系是比较关注的研究课题。
多智能体系中包括基于多智能体的城市交通流系统以及为信号控制系统。在交通模型中，路段的智能体不但可以为相连接的信口提供交通流数据，进行和优化信号配，也拥有单个路段流量实时更新的能力。通过路口与其他路段进行数据交换，同时通过上级区域交通流信息进行车流调控。只能体系不但可以获取交通流信息，从而为信号控制数据支持。也可以单独运行，相互之间独立。此外，还可以根据交通流运行情况，协调交通路口信号，以最优化控制自主决定相应的控制策略，将信号配时结果下发同时将交通需求和并传送给即交通管理中心。中央管理智能体功能是由路网结构、交通阻塞及交通检测等对交通路网的运行做出评估，而目的是寻求整个系统的性能指标最优，使系统运行在最优状态。区域智能体的作用就是在路段智能体和中央管理智能体之间承上启下的，与同级其他区域智能体交换信息，为交通控制提供服务。在信号控制中，路口级信号控制将路况通流信息和信号配时传递层区域控制，而上层区域控制则反馈控制命令。区域内交通流信息则需要区域控制之间传递。交通控制中心与区域控制之间传递区域交通流信息。从而可以调节路网交通流的动态平衡，实现城市交通集中与分散的控制方式
四、城市交通信号控制体系的现状及发展趋势
对于全球的所有发展中国家及部分发发国家而言，城市交通基础设施建设速度跟不上迅速增长的交通需求；常规公共交通萎缩；出租车和私人小汽车迅速增加；轨道交通开始起步；交通管理技术水平低。以上问题导致交通拥挤、交通事故、环境污染、以及能源问题将会日趋严重。具体主要是车型种类繁杂、混合交通严重；自行车等非机动车数量惊人；城市布局和交通不相适应；出行方式单一、没有选择余地；步行困难、事故多发。因此，多智能体系显得极为重要。
为了滿足可持续发展的需要。多智能体城市交通信号控制体系的未来趋势重点在于把人、车、环境等交通运输系统有机整合，从而使行驶的运行功能一体化、舒适化和智能化。由此可判断，智能交通系统是解决交通问题的必不可少的过程，其主要发展趋势是朝着安全、环保、高效、快捷、低耗、舒适的绿色交通方向发展。
五、总结
智能化城市交通信号控制是一个涉及多种学科，囊括了各种高新技术的研究领域。为了能够使我们以后生活的城市更加宽敞，方便，我们应该从道路安全，车辆，人员等方面展开研究，在多个行业的协调发展帮主下，提高智能化城市交通信号的控制。
参考文献：
[1]纪玉玲，沈阳工业大学.城市交通干线信号优化控制中心的研究，2011
[2]管德永，张本令，朱中.海信智能交通信号系统控制机理分析及应用[A].第一届中国智能交通年会论文集[C]. 2005年
[3]成卫，王贵勇.交通控制技术综述[A].昆明仪器仪表学会2004年学术年会论文集[C]. 2004年
【关键词】 多智能体；城市交通信号；控制研究
多智能体城市交通信号的控制是整个交通系统的控制。智能交通系统是目前交通控制的最高层次，它是将先进的技术、信息数据通讯技术、检测传感技术、运筹学、自动控制理论、人工智能等一系列技术综合运用于交通运输，建立起一种全方位的交通运输综合管理体系
一、城市交通信号控制概述及分类
城市交通信号是实现行车指挥和列车运行现代化，保证车辆运行安全，提高运输效率的关键系统设备。随着城市化进程的加快、社会经济的快速发展、机动车辆的迅猛增加等因素导致我国城市交通问题解决已经迫在眉睫。城市交通拥挤会造成很多不便，例如车辆延误增大和交通事故频发以及进一步可能导致能源浪费，加速环境污染，这些问题都会引起难以估计的不良社会后果。放眼国内外，无论是发达还是发展中国家，都面临着城市交通问题的困扰。这已经成了全球性的“城市病”，是全球经济发展的约束。交通控制的目的就是在正确的行政规范的约束下，采取以先进的技术为衬托的手段，用相对合适的方式来确保私人和公共的行动具有最佳的交通条件。从具体内容来看，交通控制的目的主要包括在以下几个方面。（1）增加交通安全，减少交通事故。具体来说就是通过实施交通控制，把可能发生冲突的交通流从空间和时间上分离开来，从而减少交通事故的次数，有效地保证交通安全。（2）降低能源消耗，减少环境污染。具体来说就是良好的交通信号控制可以减少在路车辆的停车次数，使得车辆能够在较佳的状态下行驶，从而大大减少尾气排放和能源消耗。（3）减缓交通拥挤，提高交通效益。合理的交通控制，可以对交通流进行有效的引导与调度，使城市交通流保持在一种平稳的运行状态，从而避免或减缓交通拥挤，缩短在路车辆的交通延误，提高交通运输的整体效益。
二、城市交通信号控制系统的分类
城市道路交通信号控制系统从从空间关系、控制方式等不同角度进行分类可以得到不同形式的系统城市道路交通控制系统。下面简要从空间关系和控制方式上对其进行简单分类。
1.按空间关系：可以把城市交通系统分划为单交叉口控制、干线协调控制、区域交叉口的网络控制，也就是点控，线控和面控这三种形式.（1）单个交叉口控制：这是一种最基本的控制方式。它控制的目标是车辆延误时间及交叉口的通行能力，控制参数是信号周期和绿信比。由于其设备简单、维护方便，至今仍是主流的信号控制方式。同时，它它又分为离线点控制和在线点控制两种形式。（2）干线交通的协调控制：协调信号计时的方法在以前是以绿波为基础的，信号控制周期是相邻交叉口，主干线相位的绿灯在开启时刻要错开一定的时间，交叉口的次干线服从主干线的交通。通过这种控制方式，容易实现交通路网的优化管理和统一调度。
2.按控制方式：可以把城市道路交通控制分为感应控制、定时控制、智能控制、自适应控制这四大类。（1）感应控制方式比定时控制有更大的灵活性。就是根据车辆检测器测量的交通流数据调整相应的绿灯时间的长短和时间顺序，以适应交通流的随机变化。（2）自适应控制是由检测到的道路交通信息及预测模型预测到的未来交通需求，选择相应的优化方案。（3）定时控制以历史交通流数据为依据，找出某时间不同交通流变化规律和使用的配时方案，及时调整方案。（4）智能控制是将先进的技术、信息等一系列技术综合运用建立全方位的交通运输综合管理体系。
三、多智能体的城市交通信号控制体系
所谓智能就是是在一定环境下针对特定的目的而有效地获取信息、处理信息和利用信息从而成功达到目的的能力，另一种定义是应用知识对环境进行处理或对目标准则进行衡量的抽象思考能力。智能交通系统就是利用人工智能的理论和方法，从而快速解决交通问题的综合系统。多智能近年发展为智能交通信号控制系统提供了坚实的理论基础，从而解决很多传统方法无法解决的问题。主要原因在于一方面交通系统是结构复杂、随机性很强、影响因素多的系统，利用数学方法所建立的模型往往过于复杂，解决起来也是难于求解。另一方面，由于交通系统的动态变化，导致交通管理与控制的实时性要求非常高。因此，从实际来看，数学描述的交通管理控制方法难以满足这要求，而且可操作性较差。人工智能就是借鉴人类求解问题的方法，然后通过知识的表达和学习解决的问题，把用纯数学来描述转变为用知识与数学模型结合一起，然后慢慢适应环境，来不断提高管理和控制效果。
多智能体是目前人工智能中的前沿学科，是一个人工智能研究的重要内容，主要目标是想把复杂的大系统建造成易于管理的和彼此相互通讯及协调的小的子系统，然后子系统的相互协调能力来解决复杂系统控制问题。而由于城市区域交通流动态特性的实时性和交通网络道路交通规模的复杂性，使得将多智能体城市交通信号控制体系是比较关注的研究课题。
多智能体系中包括基于多智能体的城市交通流系统以及为信号控制系统。在交通模型中，路段的智能体不但可以为相连接的信口提供交通流数据，进行和优化信号配，也拥有单个路段流量实时更新的能力。通过路口与其他路段进行数据交换，同时通过上级区域交通流信息进行车流调控。只能体系不但可以获取交通流信息，从而为信号控制数据支持。也可以单独运行，相互之间独立。此外，还可以根据交通流运行情况，协调交通路口信号，以最优化控制自主决定相应的控制策略，将信号配时结果下发同时将交通需求和并传送给即交通管理中心。中央管理智能体功能是由路网结构、交通阻塞及交通检测等对交通路网的运行做出评估，而目的是寻求整个系统的性能指标最优，使系统运行在最优状态。区域智能体的作用就是在路段智能体和中央管理智能体之间承上启下的，与同级其他区域智能体交换信息，为交通控制提供服务。在信号控制中，路口级信号控制将路况通流信息和信号配时传递层区域控制，而上层区域控制则反馈控制命令。区域内交通流信息则需要区域控制之间传递。交通控制中心与区域控制之间传递区域交通流信息。从而可以调节路网交通流的动态平衡，实现城市交通集中与分散的控制方式
四、城市交通信号控制体系的现状及发展趋势
对于全球的所有发展中国家及部分发发国家而言，城市交通基础设施建设速度跟不上迅速增长的交通需求；常规公共交通萎缩；出租车和私人小汽车迅速增加；轨道交通开始起步；交通管理技术水平低。以上问题导致交通拥挤、交通事故、环境污染、以及能源问题将会日趋严重。具体主要是车型种类繁杂、混合交通严重；自行车等非机动车数量惊人；城市布局和交通不相适应；出行方式单一、没有选择余地；步行困难、事故多发。因此，多智能体系显得极为重要。
为了滿足可持续发展的需要。多智能体城市交通信号控制体系的未来趋势重点在于把人、车、环境等交通运输系统有机整合，从而使行驶的运行功能一体化、舒适化和智能化。由此可判断，智能交通系统是解决交通问题的必不可少的过程，其主要发展趋势是朝着安全、环保、高效、快捷、低耗、舒适的绿色交通方向发展。
五、总结
智能化城市交通信号控制是一个涉及多种学科，囊括了各种高新技术的研究领域。为了能够使我们以后生活的城市更加宽敞，方便，我们应该从道路安全，车辆，人员等方面展开研究，在多个行业的协调发展帮主下，提高智能化城市交通信号的控制。
参考文献：
[1]纪玉玲，沈阳工业大学.城市交通干线信号优化控制中心的研究，2011
[2]管德永，张本令，朱中.海信智能交通信号系统控制机理分析及应用[A].第一届中国智能交通年会论文集[C]. 2005年
[3]成卫，王贵勇.交通控制技术综述[A].昆明仪器仪表学会2004年学术年会论文集[C]. 2004年