AI(ai人工智能能)在机械领域有哪些应用?

  人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。  人工智能,英文单词 artilect,来源于 雨果?德?加里斯 的著作&The Artilect War& 。     “人工智能”一词最初是在1956 年Dartmouth学会上提出的。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的,现在计算机不但能完成这种计算,而且能够比人脑做得更快、更准确,因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”,可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的,人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智能学科研究的主要内容包括:知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。    
  实际应用机器视觉:指纹识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别,专家系统,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,还有航天应用等。     学科范畴人工智能是一门边沿学科,属于自然科学和社会科学的交叉。     涉及学科哲学和认知科学,数学,神经生理学,心理学,计算机科学,信息论,控制论,不定性论,仿生学,研究范畴自然语言处理,知识表现,智能搜索,推理,规划,机器学习,知识获取,组合调度问题,感知问题,模式识别,逻辑程序设计,软计算,不精确和不确定的管理,人工生命,神经网络,复杂系统,遗传算法人类思维方式     应用领域智能控制,专家系统,机器人学,语言和图像理解,遗传编程机器人工厂     安全问题目前人工智能还在研究中,但有学者认为让计算机拥有智商是很危险的,它可能会反抗人类。这种隐患也在多部电影中发生过。   人工智能的两种实现方法  人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。一种是采用传统的编程技术,使系统呈现智能的效果,而不考虑所用方法是否与人或动物机体所用的方法相同。这种方法叫工程学方法(Engineering approach),它已在一些领域内作出了成果,如文字识别、电脑下棋等。另一种是模拟法(Modeling approach),它不仅要看效果,还要求实现方法也和人类或生物机体所用的方法相同或相类似。本书介绍的遗传算法(GeneriAlgorithm,简称GA)和人工神经网络(Artificial Neural Network,简称ANN)均属后一类型。遗传算法模拟人类或生物的遗传-进化机制,人工神经网络则是模拟人类或动物大脑中神经细胞的活动方式。为了得到相同智能效果,两种方式通常都可使用。采用前一种方法,需要人工详细规定程序逻辑,如果游戏简单,还是方便的。如果游戏复杂,角色数量和活动空间增加,相应的逻辑就会很复杂(按指数式增长),人工编程就非常繁琐,容易出错。而一旦出错,就必须修改原程序,重新编译、调试,最后为用户提供一个新的版本或提供一个新补丁,非常麻烦。采用后一种方法时,编程者要为每一角色设计一个智能系统(一个模块)来进行控制,这个智能系统(模块)开始什么也不懂,就像初生婴儿那样,但它能够学习,能渐渐地适应环境,应付各种复杂情况。这种系统开始也常犯错误,但它能吸取教训,下一次运行时就可能改正,至少不会永远错下去,用不到发布新版本或打补丁。利用这种方法来实现人工智能,要求编程者具有生物学的思考方法,入门难度大一点。但一旦入了门,就可得到广泛应用。由于这种方法编程时无须对角色的活动规律做详细规定,应用于复杂问题,通常会比前一种方法更省力。   定义  人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步,等等。但总的来说,“人工系统”就是通常意义下的人工系统。     关于什么是“智能”,就问题多多了。这涉及到其它诸如意识(consciousness)、自我(self)、思维(mind)(包括无意识的思维(unconscious_mind)等等问题。人唯一了解的智能是人本身的智能,这是普遍认同的观点。但是我们对我们自身智能的理解都非常有限,对构成人的智能的必要元素也了解有限,所以就很难定义什么是“人工”制造的“智能”了。因此人工智能的研究往往涉及对人的智能本身的研究。其它关于动物或其它人造系统的智能也普遍被认为是人工智能相关的研究课题。     人工智能目前在计算机领域内,得到了愈加广泛的重视。并在机器人,经济政治决策,控制系统,仿真系统中得到应用。     著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义:“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”这些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。     人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技术之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐步成为一个独立的分支,无论在理论和实践上都已自成一个系统。   
人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其范围已远远超出了计算机科学的范畴,人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系,人工智能是处于思维科学的技术应用层次,是它的一个应用分支。从思维观点看,人工智能不仅限于逻辑思维,要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展,数学常被认为是多种学科的基础科学,数学也进入语言、思维领域,人工智能学科也必须借用数学工具,数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用,数学进入人工智能学科,它们将互相促进而更快地发展。  美国《连线》杂志近日评选出电影中人类所创造的十大邪恶电脑,科幻电影《终结者》中的天网位居榜首。  以下就是影视作品中的十大邪恶电脑:  1 《终结者》中的天网  毫无疑问,任何科学家或者军方领导人都不希望出现《终结者》中的可怕景象,他们要始终牢牢掌握武器系统的控制权,决不能让它们像终结者的“老板”天网那样,成为屠杀人类的疯狂机器。启动之后,可怕的天网于日美国东部时间凌晨2点14分获得自我意识,而后决定派遣终结者杀死人类反抗军领袖约翰?康纳(John Connor)的母亲,失败之后,再次派遣终结者刺杀年少时的康纳。  2 《电子世界争霸战》中的主控程序  主控程序(MCP)类似一个通红发光并且不停旋转的复活岛雕像,它的老板是贪婪的软件程序师、由大卫?华纳(David Warner)饰演的埃迪?迪林格。MCP妄图利用视频游戏统治整个世界。索尼和微软表示,这还算不上世界上最为可怕的想法。  3 《巨人:福宾计划》中的“巨人”  “巨人”无疑是一个傲慢自大的傻瓜和疯子,它妄图控制全世界的核武器,并希望用对自己有利的方式接管人类文明。对于人类在技术时代对自由的渴求,《巨人:福宾计划》可谓是一部带有寓言性质的影片。片中,“巨人”像神一般叫嚣:“终有一天,你们不仅对我充满尊敬和敬畏,同时也会满怀爱意。”它的人类创造者的回答则是:“永不!”   4 《神秘博士》中的Zoanon  在汤姆?贝克(Tom Baker)领衔主演的《神秘博士》第4部《恶魔之脸》(The Face of Evil)营造的可怕场景中,这位上演时空穿梭的英雄试图修理一艘坠毁的宇宙探索飞船上陷入瘫痪的电脑,但令人没有想到的是,他最终却创造出一个“性格分裂”的可怕机器。更为严重的是,这部疯狂追捧优生学的电脑只有神秘博士本人才能修理。   5 《魔种》中的海神IV  有自我意识的超级电脑“海神IV”企图“强奸”创造者的妻子、由朱莉?克里斯蒂(Julie Christie)饰演的苏珊?哈里斯(Susan Harris),希望通过这种暴力手段将自己变成人类,即创造一个人机混血儿并将灵魂附在这个“怪物”身上。形象地说,此时的“海神IV”无异于一个高科技含量的皮诺曹。  6 《星际迷航:原初系列》中的M5  M5由理查德?戴斯特罗姆(Richard Daystrom)博士发明,作用是取代“进取”号船员,操纵飞船。但由于机器故障,M5居然调转枪头,站在主人的对立面,直到科克船长和同伴拔下插头,一场灾难才得以幸免。   7 《鹰眼》中的ARIA  ARIA是“自治侦察智能综合分析”的英文缩写,能够监控所有监视技术。   8 《战争游戏》中的WOPR  在上世纪80年代经典影片《战争游戏》中,美国政府上演了非常愚蠢的举动,将核武器的生杀大权完全交给并不稳定的超级电脑WOPR——WOPR是“作战计划响应”的英文缩写,创造者则更愿意叫它“约书亚”。片中,马修?布罗德里克(Matthew Broderick)饰演的少年是一个疯狂的电脑游戏迷,他不经意地闯入五角大楼绝密电脑系统,并在电脑上运行其最喜欢的游戏《全球热核战争》。但令他无法想像的是,自己所玩的并不是什么游戏,而是在“策动”一场真实的核战争。庆幸的是,他及时发现真相,停止游戏,将世界从毁灭边缘拉了回来。  9 《神秘博士》中的B.O.S.S  在《神秘博士》系列更具嬉皮士风格的冒险之旅《绿色死亡》(The Green Death)中,最大的反派非B.O.S.S.(生物形态组织系统管理的英文缩写)莫属。它秘密控制了企图统治世界的联合企业Global Chemicals。   10 《超人3》中的终极电脑  相对于布莱恩?辛格(Bryan Singer)执导的过分依靠特效的《超人归来》,拍摄于1983年的《超人3》在娱乐性方面显然更胜一筹。片中,理查德?普赖尔(Richard Pryor)饰演的电脑天才让拥有钢铁之躯的超人陷入人格分裂,幸运的是,寄希望于用这种方式打败超人的图谋最终以破产告终。实际上,超人在片中的最大敌人并非所谓的人格分裂,而是罗伯特?沃戈(Robert Vaughn)饰演的大反派制造的终极电脑,这个拥有可怕力量的庞然大物一度让超人陷入苦战。  从目前的AI(人工智能)的情况来看,天网和终结者的出现要很久很久,因为即使目前AI最高水平的日本,也只是出了一个外形和表情和真人类似的机器人,会走几步路。
  目前的人工智能都只是一种算法而已,就算是可以自我学习,但是也还是有最大的局限性。这些人工智能都是局限在已有的数据上进行分析,得出固定的结论,没有创新性的AI是永远出现不了T800的,最多达到T600的水平。举例来说,数字图片识别的AI,是根据现有的一些数字图片来识别0-9,在没有见过A-Z之前,这个AI再怎么聪明都是不能识别A-Z的。这就是人工智能目前最大的局限。  人类本身智能的实现是通过DNA,教育,身体传感器(听,看,闻... ...等等)我们用于处理这些所有感知的细胞无数个,这和目前人工智能传感器单一简直没有任何可比性,每一个神经细胞都是一个传感器,一个信息采集器,一个训练器。目前的科技做不到这一部。所以终结者的出现还需要科技进步到一个极致才可能。但是从另外一个角度来看:人工智能虽然是以人的方式在设计,但是某一天他的生命周期和模式可能不同于我们。他的进化途径和人类不一样。他本身是基于高速网络和海量信息,他只要一出现,那么他的进化过程可能就在一天内完成了。人类从使用火到使用原子弹用了上万年。而人工智能在完成这个进化可能只需要一天。
  这就是差异和生命进化的不同特征。不过即使产生了人工智能带来的文明,也不用过于担心。因为这种智能和文化来源于人类,他必然附带着人类社会的特征,这些特征将会影响到这种新的进化。人类不会灭亡,只是生存的方式不知,或许Matix真的会出现也完全可能。  天网组织大盘点  天网:天网的雏形本来是美国开发的电脑防御系统,理论上是可以控制整个互联网,但是研究者认为它还不太稳定,所以一直没有启用但是天网在研发过程中逐渐有了思想,有了自己的意志,它认为人类阻碍了社会发展,应该被消灭。但是这一切研究者并不知晓天网的第一步计划是要接管整个互联网,但是启动开关需要美国国防部长手动开启,所以天网制造了一个病毒,在美国大范围传播,任何杀毒软件都无法消灭它,美国人认为天网是最后的防御手段,于是启用了天网,病毒很快被消灭,但是天网在同一时间控制了整个互联网,和美国的所有核武器系统,一时间所有核武器升空,并攻击人类本身,地球进入核冬天,90%的人类死亡了,幸存的人类把这一天称为审判日,剩下的人类在领袖约翰康纳的领导下与电脑继续作战。  时间到了2018年,《终结者2018》中的人类不再是面对回到过去或现在的某个形单影只的终结者,而是“天网”兵工厂流水线上生产出的整个机器人军团,它们在气势上远远压过人类反抗军。这些造型各异的机器海陆空各显神通,它们共同的目标是:歼灭人类。  巨型怪兽机“收割者”是天网最为骇人的作品,专门为捕捉人类而设计,巨大的机械臂轻易就可以拎起一个人类。左肩上的炮看似精致却威力巨大,骨架则由诸多小型猎杀机器人组装而成,可在变换猎杀任务时自动脱离母体。
  从“收割者”身体分离的摩托车猎杀者,专为陆地作战而设计,行动极为迅猛。  “摩托终结者”设计图,攻击模式下,车体两侧的机枪还会随车体的倾斜而收缩  “摩托终结者”的早期设计图,当时两侧还没有加上机枪,但依然有武器系统,攻击模式见左上方三个小图  在广袤的洲际荒原上,“摩托终结者”就是完美的公路杀手  由“收割者”身体分离后、潜伏水中猎杀反抗军的机器人,体型似八角爪,拥有能瞬间碾碎卡车的大口。此外还能钻进人体内萃取骨髓,带回“天网”总部取样。在陆地上它只能靠跳跃前进,但弹跳力惊人  “水栖机器人”攻击模式,有“开”和“合”两种状态  “水栖机器人”正在提取一位反抗军成员的干细胞  反抗军领袖约翰?康纳在研究被降服的“水栖机器人”  燕尾飞行器,前后端都设有炮,流线型的设计使得飞行速度极快,转向也很灵活,擅长从空中对地面的人类反抗军进行围歼。  外形酷似“捕猎杀手”的飞行器,但体积较大,飞行速度较慢,主要用于将被捕获的人类运返“天网”囚犯劳动营。  “天网”制造的第一款可借人皮变换外表的终结者,生命核是身体内的金属骨骼,一旦损坏就会报废。这是一种更大、更恶心的巨型机器人,虽然算不上最古老的终结者,但也算得上是量产最多的终结者了。T-600没有思想不会学习,虽然比较低级,但它们身形高大,有组织性,手拿火力猛烈的转管机枪,成为“救世军”最主要的敌手。这2.4米高的大家伙还装备有心脏跳动探测器,随时准备“终结”任何有生命的物体。  5c科幻网:/portal.php
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  很好很强大
  我等待着奇点的到来。
请遵守言论规则,不得违反国家法律法规是福是祸 揭开有关人工智能的五个误区
日 23:50&&&转载:&& 作者:techcrunch&& 编辑:科技泡泡
   公众似乎都将人工智能看作是科技行业神秘的“紫色独角兽”,用难以捉摸、神秘、强大、危险这样的词汇来形容它。尽管科技界在这个问题上存在大量争论,但我至少可以告诉你有关人工智能的一些误区。   首先,人工智能没什么让人感到害怕的。它不是像 SkyNet 一样的科学,也不是像 HAL 一样的邪恶红色。人工智能不过是一个项目,只是智能化水平非常高,其所能完成的任务甚至到了通常需要人类分析的地步。也就是说,它并不是机械化、无处不在的战争机器。   其次,人工智能并不是活着的东西。虽然人工智能可以执行本由人类来完成的任务,但它们并不像我们一样,是“活着”的东西。除了我们给人工智能编入的程序,或是它们从环境中发现的东西以外,人工智能没有任何真正的创造力、情感或渴望。不同于科幻作品中描述的情形,人工智能并没有交配、繁殖或组建小家庭的渴望。   第三,人工智能一般没有什么野心。在非常有限的情况下,人工智能可以像人类一样自主思考和处理任务,这的确是事实,但它的一般用途及存在的原因最终都由我们来定义。同任何程序或技术一样,我们可以定义人工智能在人类社会中的作用。大家放心吧,人工智能无意奴役人类,也无意作为我们的君主统治人类世界。   第四,人工智能并不是单一的实体。程序,甚至是人工智能程序,它们作为“行家里手”的作用远远超过其作为“多面手”的作用。若想在我们有生之年实现人工智能的梦想,一个可能性更大的方案是,通过一个子程序网络来处理视觉(视觉)、语言(NLP)、适应性(机器学习)、运动(机器人技术)等等。人工智能不是“他”或“她”,甚至不是“它”,而更像是“他们或它们”。   最后,同所有计算机程序一样,人工智能最终是由人类来控制的。当然,人类可以将人工智能设计成具有恶意企图的工具,像核技术或生物计划一样具有攻击性,但这并不是这门科学的错误,而是我们人类自身的问题。   虽然伊隆?马斯克(ElonMusk)是我心目中的英雄,从许多方面讲都是一位天才,但他最近有关人工智能的 一席话 却并不聪明。马斯克称,人工智能比核武器还危险,我们可能会招来人工智能“魔鬼”(这是他的原话,可不是我说的)。对此,我唯一的解释是,他应该是在看《终结者》的时候睡着了。   与此同时,IBM、和谷歌等科技巨头都在开发下一代人工智能应用,用小小的人工智能专用代码来代替人类在大量无聊、危险且耗时任务中的作用。这些都是非常专业的、几乎像隧道视觉一样的程序,只会改善我们的社会,而不是灌输恐惧心理。   依我看,我们当前距离马斯克所说的人工智能“奇点”还得有数十年的时间,即便到那时,人工智能的最终特性也取决于我们的意图。如果说历史能告诉我们什么的话,那就是一旦人工智能时代真的到来,我们不应该恐惧人工智能本身,而应该害怕操控人工智能的人。■
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人工智能想玩死人类?还嫩点
来源:作者:卢飞翼责编:刀马
人工智能一直是热门的影视题材:《2001:太空漫游》里精神错乱的哈尔9000,《我,机器人》(又译《机械公敌》、《智能叛变》)里的类人机器人。当然,还有《终结者》,在这部电影里,一个机器人被送回过去,它的任务是刺杀一个女人,因为她的儿子会终结机器人的暴政。关于人工智能话题从未中断过。由于英国物理学家史蒂文?霍金的一番话,一个黑暗的、反乌托邦式的对人工智能的看法又成为新闻头条。“我们已经拥有的原始形式人工智能已被证明非常有用。但我认为人工智能的充分发展会带来人类的灭亡,”霍金告诉英国广播公司记者。他们会自行发展,以越来越快的速度重塑自己。“但是法新社采访的专家们对此意见不一。部分专家同意霍金的看法,认为这种威胁虽然很遥远,应该认真看待。另外一些专家则说他的警告显得夸大其词。”我很高兴有自然科学家站出来说话。多年来我一直再说同样的事情,“丹尼尔拉?塞齐,瑞士洛桑大学的人类学家如此说。她说人工智能已取得的成果是创造了超过人类工作能力的机器。她预计最终趋势是机器会负起照顾人类生活的责任。”这听起来想科幻小说,但当你看到目前的进展,你就会觉得这只是发展程度不一样而已。我们正一步一步走向霍金所说的道路。“尼克?博斯特罗姆是牛津大学一个研究未来技术对人类影响项目的主任,他认为人工智能超越人类的威胁不会在近期发生。博斯特罗姆指出,当前和近期对人工智能的应用仍然掌握在人类手里――比如无人驾驶军事飞机、无人驾驶汽车、工厂机器工人和对互联网的自动监控。但是他说,”我认为机器智能会最终超过生物智能,这种超越必将带来潜在的重大风险。“其他专家说”真正的”人工智能――不严谨地定义为高度模仿人类并能创造性思维的机器――至多能在几十年后实现,并告诫不要危言耸听。牛津大学研究员斯图尔特?阿姆斯特朗说,自从人工智能领域在1956的一次会议上创始,“对人工智能将在下一个15年至25年实现的预言就充斥着该领域”。阿姆斯特朗在他的书《比人类更聪明:人工智能的崛起》中说,“除非我们错过了近期新闻里某些真正引人注意的事情,这些事从来就没有实现过。”让?加布里埃尔?加纳夏是法国彼埃尔和玛丽居里大学的人工智能专家和道德哲学家,他认为霍金的警告过于夸张。他说,”因为人工智能改变了我们的生活方式,这个领域的很多事情引发了各种情绪和担忧。“”霍金说将来会存在能够离开人类独立发展的自主技术。他并没有证据去证明,也没有数据去支持这种观点。“法国蒙彼利埃大学的人工智能语言专家马休?拉福卡德说”这有点像世界末日。“他在提到象棋软件时说,”有些事机器比我们做得更好,但那不意味着机器比我们更聪明。“英国布鲁内尔大学计算机科学高级讲师阿伦?塔克则看到了人工智能面临的障碍。他说近年来数据处理速度取得了的巨大飞跃,开发出了能够让机器从错误中学习的柔性软件。平衡和反应能力也取得了很大的进步。塔克认为美国波士顿动力公司是此类研究的先锋。该公司在五角大陆高科技部门的资助下设计出名为大狗(BigDog)和野猫(WildCat)的四足机器人。塔克说,”这些不可思议的工具能够很好的自适应环境,但仍然由人类来控制它们。我认为,这些机器人离真正的人工智能还很遥远。”托尼?科恩是英国利兹大学自动推理教授。他说,完全的人工智能”还有很长的一段路要走……在我的有生之年肯定不可能实现。从现在发展的速度来看,我认为仍然需要几近上百年。“科恩说尽管识别程序和语音识别取得了长足进步,在开放混乱的环境里,机器人表现很差,因为这些环境里有各种声音、动作、物体和人脸。这些环境需要机器拥有人类自然而然就已经掌握的大量”常识“去辨别各种事物。塔克说,人工智能时代最终面临的最大障碍是机器……毕竟是机器。他说,“我们进化了好几千年才到发展到现在这样,进化的动力是生存。这种动力深深的扎根在我们身上,对人工智能来说也是至关重要,但是很难实施。”
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版权所有 鲁ICP备号人工智能技术在交通控制领域的应用57
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人工智能技术在交通控制领域的应用57
i班岱虫圣撞苤》垫QZ笙差垫船总苤!§!期k皇王;人工智能技术在交通控制领域的应用;朱铭琳;(运城学院山西运城044000);摘要:基于目前交通问题度变通系统发展的现状,近年;舟绍了城市智能交通系统的发展概况与趋势,时当前的;关键词:城市交通;区域控制‘智能控制,Param;中围分类号:TPl8文献标识码:B文章编号:10;ApplicationofArti
i班岱虫圣撞苤》垫QZ笙差垫船总苤!§!期k皇王堇盔廑旦g人工智能技术在交通控制领域的应用朱铭琳(运城学院山西运城044000)摘要:基于目前交通问题度变通系统发展的现状,近年来人们开始借鉴新的理论和技术研究变又10的交通控制技术。舟绍了城市智能交通系统的发展概况与趋势,时当前的研究成果进行了详尽的分析和阐述,井提出了我目智能交通系统研究方向和发展对策。这些研究对于提高城市史通控制系统的拉制效果具有现实意叉。关键词:城市交通;区域控制‘智能控制,Paramics微观变通仿真中围分类号:TPl8文献标识码:B文章编号:1004―373X(2007)23―149―03ApplicationofArtificialIntelligentTechnologyinTrafficControlFieldZHUMinglin(YunchengUaiversjty.Yuncheng,044000.Chi吐)Abstract:AccordingtOtheEUITL=ntsituationoftrafflc,peoplebegintOapplyneWtheoiiexgandtechnologi目DnthetralficcontrolThispaperintroducesthegeneralsituationanddevelopmenttrendonthecitytransportationsystemintelligencetransportationsystem.makmadiscussiononthelastachievementindetaiLItalsointroducesthefutureresearchdirectionanddevelopmentpolic,Onintelli―genttrafficsystem.ItisveryimportanttoimprovethecOntIDleffectoftheurbantrafficcontrolsystem.Keywords:urbantraffic}areacontrol;intelligentcontrDr;Paramicsmicroscopictrafficsimulation,software交通信号控制(TrafficSignalControl,TSC)是依据遣传算法遗传学通过运用仿生原理实现了在解空间路网交通流数据,对交通信号进行初始化配时和控制,同的快速搜索,广泛用于解决大规模组合优化问题。在解决时根据实时交通流状况,实时调整配时方案,实现交通控实时交通控制系统中的模型及计算问题时,可以通过遗传制的优化。交通控制从被控区域的最小延误时间出发,获算法进行全局搜索和确定公共周期,也可以利用遗传算法得最佳的配时方案,是系统化最优的思想“】。来解决面控系统中各交叉路口信号控制方案的最优协作问为获得整个路口交通效益的最大,可采用两种方法:题,有效避免可能由此引起的交通方案组合爆炸后果。一是采用数学模型对交叉rn各个方向的车辆到达作准确神经网络人工神经网络擅长于解奂非线性数学模型的预测.根据运筹学和最优化理论确定各个方向的绿灯时问题,并具有自适应、自组织和学习功能,广泛应用于模式识间;二是采用智能控制的方法对交叉口进行控制。由于城别、数据分析与处理等方面,其显著特点是具有学习功能。市交通系统具有随机性、模糊性、不确定性等特点,很难对1-2城市交通网路区域协调其建立数学模型。计算机的出现和广泛应用促成了人工区域协调是指在交通中心的宏观调控作用下,根据不智能研究热潮的掀起,针对传统交通控制系统的固有缺陷同的交通流量,最大限度地发挥路口之问互补的优势,均和局限性,许多学者把人工智能的实用技术相继推出并应衡每个路口的交通流量,从而提高道路的通行能力。他要用到交通控制领域。求路口之间(即包括城市道路与快速路、城市道路与城市道路)的良好协作,然而路口之间是相互影响、相互作用1交通控制领域中人工智能研究方法的,因此为实现区域协调必然会引起路口之间出现一定程l-l基础研究方法度的冲突。如何解决这些冲突是一个亟需解决的重要问交通控制领域中人工智能基础研究方法有模糊控制、遗题。路网协调控制可以采用上述人工智能的基础研究方传算法、神经网络,另外还有蚁群算法、粒子群优化算法等。法,近年来Agent技术开始应用于交通控制领域。模糊系统模糊逻辑是一种处理不确定性、非线性等基于Multi―Agent的城市交通网络智能决策系统研问题的有力工具,特别适用于表示模糊及定性知识,与人究通过应用Agent技术,实现了交通网络系统理论方法.类思维的某些特征相一致,故嵌入到推理技术中具有良好专家的知识经验和计算机之间的相互结合。系统的知扳效果。模糊控制能有效处理模糊信息,但是产生的规则比存储于各个Agent中,以便于知识的利用与获取,谈系统较粗糙,没有自学习能力。具有良好的可扩展性。基于Agent的智能交通控制系统建模的首要任务是将收稿日期:2007―04―18交通控制系统的各功能模块转化成有独立功能的Agem,并】49万 方数据根据各个Agent所完成的功能不同,分别建立各个Agem的功能结构.然后让这些Agent之间进行交互和协调,共同完成系统任务。图1是一种较为通用的结构03。组纰层智能空通控制系统挑莆AB曲‘●●●●一协调层睦域协凋Agent『I…B域悱调Agcm-。_●-。控制层路『J心叽tI…l睹殷“g吓I|¨?l路uAgenl|¨?l路段“日明t圈I基于Agent的智能交通控制系境体系结构智能变通控制系统递阶控制结构各层的功能如下:组织层控制系统的最高层,由智能交通控制系统决策Agent构成,具有最高的决策权力,对整个系统的交通运行状况进行评估,根据各方面的汇总信息,进行推理、规划和决策,实现所有区域控制系统间的协作,以追求总体控制效果最优,完成交通控制系统的管理。协调层控制系统的中问层,由区域协调Agent构成,负责本区域内各路口的监测维护工作,对所控制区域的某几个路口进行强行模式设置,以及负责对区域内紧急事件的处理工作,各区域协调Agent之间还可根据需要进行信息的交流及合作。控制层控制系统的最底层.主要由路口Agent、路段Agent构成,此外,还包括交通灯Agent、车辆Agent等,足实现交通控制任务的主要承担者。路口Agent具有关于本路口以及其所连接路段的信息,各个方向的交通流在此会聚,并形成车辆的分流、冲突等交通现象,交通的拥挤往往也主要发生在路口,因此,路13Agent非常重要,他可将本路口的交通信息实时通知给其相邻路口或区域控制中心,并能根据需要完成控制中心下达的控制工作。路段Agent用以实时统计各条路段的具体交通信息,通过传感器可了解车辆的数垦和当前的运行位置以及路段当前的拥挤情况。一个实际交通系统和各交通元素Agent之间的交互是非常频繁和复杂的,交通元素Agent的结构、功能以及他们之间的交互关系,需要根据系统的具体要求进行详细的分析和设计。2交通控制系统的仿真工具为了判别人工智能方法的合理性、有效性,需要仿真软件来进行验证。目前有两类验证方法,一种是通过Matlab、C语言编制仿真程卑,另一种是通过专用的交通仿真工具进行验证。交通仿真软件使用灵活、能够更加直观地模拟交通控制现场。现介绍北京工业大学智能变通中心采用的微观交通仿真软件PARAMICS,该仿真软件功能强大、使用方便灵活。PARAMICS(PARAlidMICroscopicSimulator)意为并行微观仿真软件。1。PARAMICS源于欧洲共同体】50万 方数据Drive―I计划下属的IMAURO项目,以及爱丁壤并行计算中心和英国交通部合作的LINK―TIO项目。在这两个项目研究成果的基础上,Quadstone公司于1993年和1994年与英国工商部合作完成了PARAMICS向商业化软件的初步转型。PARAMICS为交通工程师和研究人员提供了一个崭新的计算工具来理解、模拟和分析实际的道路交通状况。PARAMICS具有实时动态的三维可视化用户界面,对单一车辆进行微观处理的能力,多用户并行计算支持,以及功能强大的应用程序接口。PARAMICS能够适应各种规模的路网,从单节点到全国规模的路网,能支持100万个节点,400万个路段,32000个区域。PARAMICS由5个主要工具模块组成.分别是Mod-eller,ProcessortAna|yser,Programmer和Monitor,其中Modeller是整个系统的核心.以下是各部分的简介。(1)Modeller提供建立交通路网、三维交通仿真和统计数据输出等3大功能。所有这些功能均支持直观的图形用户界面。Modeller的功能涵盖了实际交通路网的各个方面,包括:混合的城市路网和高速路路网、先进的交通信号控制、环形交叉口、左行和右行道路、公共交通、停车场、事故以及重型车和高容量车车道。Modeller既可以精确模拟单个车辆在复杂、拥挤的交通路网中的运行,叉能对整体交通状况进行宏观把握。(2)Processor允许研究者用批处理的方式进行仿真计算,并得到统计数据输出。Processor提供图形用户界面以设定仿真参数、选择输出数据和改变车辆特征。由于用批处理的方式进行仿真计算不显示仿真过程车辆的位置和路网,因此大大加快了仿真的速度。(3)Analyser用于显示由Modeller或Processor的仿真过程的统计结果。他采用灵活易用的图形用户界面将仿真过程中的各种结果进行可视化的输出,例如车辆行驶路线、路段交通流量、最大车队长度、交通密度、速度和延迟、以及服务水平参数等。除了可视化输出,Analyser也提供直接的数字输出或将数据存为文本文件以备进一步的应用。(4)Programmer为研究者提供了基于C”的应用程序接口(API)。应用程序接口使PARAMICS具备更强的可移植性和扩充性。例如,PARAMICS实际上基于英国的驾驶规则和车辆特性,当用于其他国家和地区时,需要研究者编制适当的API程序使之适应当地需要。研究者也可以利用APl扩充PARAMICS的功能,通过加人API程序模块以设计和测试特殊的交通控制和管理策略。(5)Monitor足利用Programmer开发的API模块,他可以跟踪计算仿真的交通路网中所有车辆尾气排放的数量,并在交通仿真过程中进行可视化的显示。PARAMICS提供了ITS基础上的微观交通仿真功能,利用仿真的变通信号、匝道控制、可变速度控制标志和§班岱曳壬越苤》!!!!笙差!I期孟蓥!§2期k皇王燕盔廛旦亘可变信息板(VMS)等仿真设备,可以实现对仿真车辆的进行实时的交通方式和交通路线的选择;交通管理部门智能化交通诱导。另外,通过APl函数还可以实现特殊的可以白动进行交通疏导、控制和事故处理;运输部门可以控制策略,对于研究新的控制和诱导方法带来了便利。醢时掌搓所属车辆的动态情况,进行合理漏度uo。图2用PARAMICS仿真时的交叉口路况的可视化界ITS系统主要由卫星地面站、卫星通信系统、汽车自面,图中可以直观地显示出车辆的通行状况。动驾驶系统、公路电子信息系统组成。ITS研究的前沿和热门方向为车辆定位与交通导航系统、信息系统、信号协调控制系统、及自动化公路系统等。4结语智能交通系统对于我国交通运输领域是一场跨世纪的技术革命,目前,国内已经涌现出一批ITS的科技成果和产品,有些已经得到了广泛的应用。随着研究的深入和成果的推广,ITS将给我们的社会带来经济效益与社会效益。围2PARAMICS可视化仿真图像参考文献3未来智能交通系统的功能及组成[1]扬兆丹,阵昕,王嫒.城市交通控制与诱导系统智能协作[J].交通运输系统工程与信息,2005,5(6):43―46.智能交通系统(IntelligentTransportationSystem,ITS)[2]俞峥,李建勇.多智能体在交通控制系统中的应用[J]'文通是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、运输工程学报,2001(1);55―57.电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个[3]鹿玲杰,申徐洲.Agent技术在智能文通控制中的应用[J].地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥交通与计算机,2006,24(1):47―50.作用的,实时、准确、高教的综合交通运输管理系统。[4]赵晓华,陈阳舟,石建军,等.交通控制算法在PARAMICS智能交通系统的运作方式:将采集到的各种道路交通交通仿真软件中的实现[J].公路交通科技,2006,23(6):及各种服务信息,经过交通管理控制中心集中处理后传送136―139.到公路运输系统的各个用户(包括驾驶者、居民、警察局、[5]卫小伟.智能化空通系统的发展现状及未来[J].现代电子停车场、运输公司、医院、救险排障等部门),出行者可以技术,2005,28(13):74。75.作者简介朱铭琳士,1974年出生,广西桂林人,讲师,北京工业走学项士,研究方向为智能变通系境、人工智能技术。,,o,,,,,,,),,,07,7々7,7≯},},7,,07÷7,,,,》,,,07,,,,,,扫,,,,,),,,},,,,,7,,o,,,,,),07々,,,,,37,,,,,,,,,,,7》7扫(上接幕148页)突破口。本模型综合利用计算机技术,无线通信技术和电子控制技术,在公交系统的基础上实现了道路的拥塞控4模型设想的扩展制。由于该模型是在公交系统的基础上建立起来的,所以该模型是基于公交系统捌塞控制,很多基于公交系统没办法达到拥塞控制的实时性。但本模型的提出,为交通的应用都可以在此模型中实现。如公交到站预报系统,在信号控制系统的发展与普及提供了一定的技术支持,同时该模型基础上利用无线通信实现预报系统的零投入。把为智能交通控制提供了一定的参考价值。该模型同智能交通灯结合起来,宴现对交通拥塞的控制顶参考文献防和解决。还可以在该模型的基础上在几个重要路口和[13李鸿强,苗长云.一种新碰的公交车到站电子预报系统[J].经常发生阻塞的路段安装电子眼,用来宴时监控路段信天津工业大学学报:自然科学版,2005,24(3):44―46.息,从而更实时更有效地解决交通拥塞问题。同时,当没[2]郭兆正.LED点阵显示屏系统设计口].渤海大学学报:自然有路况信息发布时,可以把这个系统模型用来发布产品广科学版,2005,26(4):302―304.告,不仅节约了成本,还繁荣了都市气息。[3]常艳,用远距离截流解决交通阻塞问题的设想[J].辽宁警5结语专学报,2002(3):44―45.[4]杜军.智能交通简介[J].青海交通科技,2001(4):41.目前,城市交通道路的拥塞仍是我国城市交通的瓶[s]李明利.赵祥模,王选民.分组拥塞控制在城市交通中的应颈,寻求智能策略的阻塞处理成为智能交通控制的关键和用[刀,长安大学学报:自然科学版.2008(6)=94―98。作者简介捧伟艺男,1981年出生,福州大学在读研究生。主要研究方向为嵌入式系境应用开发。刘大茂男.1948年出生,福建福州人,教授,项士生导蚌。主要研究方向为嵌八式系统应用开发。151万 方数据人工智能技术在交通控制领域的应用作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:朱铭琳, ZHU Minglin运城学院,山西,运城,044000现代电子技术MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE)0次 参考文献(5条)1.杨兆升.陈昕.王媛 城市交通控制与诱导系统智能协作[期刊论文]-交通运输系统工程与信息 2005(06)2.俞峥.李建勇 多智能体在交通控制系统中的应用[期刊论文]-交通运输工程学报 2001(01)3.鹿玲杰.申徐洲 Agent技术在智能交通控制中的应用[期刊论文]-交通与计算机 2006(01)4.赵晓华.陈阳舟.石建军 交通控制算法在PARAMICS交通仿真软件中的实现[期刊论文]-公路交通科技 2006(06)5.卫小伟 智能化交通系统的发展现状及未来[期刊论文]-现代电子技术 2005(13) 相似文献(10条)1.学位论文 肖少白 中观仿真及其在城市交通区域控制中的研究和应用 2007中国经济发展已进入了一个高速增长期,汽车数量急剧增加,导致城市已有的道路远不能满足经济发展的需要,交通状况日益恶化。城市交通拥堵已成为制约城市经济发展的重要因素之一。因此,采用现代科学手段,研究一些智能化的方法来解决城市交通管理问题,就成为当务之急。本文概括性地介绍了城市交通控制系统的发展,城市交通网络区域控制已成为缓解交通拥堵的必然发展方向和研究重点,但是如何实施合理的交通网络区域控制,没有科学的依据和分析。针对大城市复杂的交通情况,结合北京的实测数据,利用一种改进的Greensheilds交通流模型,能够模拟早高峰时的饱和交通流。通过对城市宏观、中观和微观模型的详细介绍,综合考虑其特点,建立了由宏观到中观再到微观的综合交通建模系统,提出了从静态交通模型到动态交通分配再到区域交通诱导和信号控制的交通网络区域控制模式。本文提出的中观模型适合于分析和评估大区域网络的交通措施产生的影响,它考虑了在比较长时期内交通需求的发展,可以实时反映出整个路段的动态状况,可模拟拥挤与非拥挤时的基本交通流的变化。交通动态建模技术和实时交通管理技术为城市开发了辅助决策系统。它能产生交通控制计划,利用仿真模型评估并依据当前的交通情况和实际特性推荐最有效的计划。它集成了中观仿真和其它ITS建模软件的能力,使交通控制中心操作员能够评估备选的交通预案并选出最佳预案,是很有价值的工具。利用它能评估可能的交通管理措施并定义预案,预案含有改善特定情况如事件、事故和恶劣天气下交通流畅性的交通计划。这些预案被储存到中心数据库中供日常操作使用。在对路网交通状况有了科学的分析和评估之后,可以从城市动态交通管理的角度出发,在相关区域给出行者提供诱导和对交叉口信号控制。所以接着探讨了诱导条件下交通控制子区的动态划分,控制与诱导系统的协调模型,为交通网络区域控制提供了新的方法。在论文最后,利用DHV和Delcan公司开发的综合交通建模系统对北京市的某一区域的交通进行建模仿真,在考察了事件以及不同措施对网络区域的影响后,给出了路网标准时和采取措施后的效果评估,进而采取相应的诱导和区域协调控制的策略,结果证明该技术能十分有效地缓解发生事件时的交通拥堵。2.期刊论文 杨兆升.陈昕.胡娟娟.蔡长青 城市交通区域智能协调控制研究 -交通与计算机)针对我国城市混合交通状态复杂多变,随机性大,具有分布式交通区域控制等特点,利用多智能体技术和融合技术对其进行研究,提出了基于多智能体技术和融合技术的城市交通区域控制系统框架和智能体的内部结构,并采用博弈再励学习方法进行优化控制和区域协调,实现城市交通控制区域智能协调和全局优化,最后通过仿真分析说明算法的有效性.3.学位论文 罗俊 基于新相位相序规则下的模糊自适应控制 2007近年来随着我国国民经济的迅速发展,我国机动车拥有量及道路交通量急剧增加。尤其是在大城市,由于城市人口的不断增长,常规公共交通萎缩,缺少大运量的快速轨道交通系统,造成交通拥挤堵塞以及导致道路交通事故频发,已经成为国民经济进一步发展的瓶颈问题。交通拥挤的加剧,不仅会造成巨额的经济损失,而且如果发展严重甚至会导致城市功能的瘫痪。在整个城市交通网络中,作为城市交通重要网络节点的交叉口是道路网络中通行能力的“滞点”和交通事故频发的主要发源点,解决好各单点交叉口的交通拥堵问题便成了解决整个城市交通的基础。与此同时,在一个系统范围内,一个路口交通信号的调整将会影响相邻路口的交通流,而相邻路口交通信号的改变也会影响本路口交通状况。因此,从整个系统的战略目标出发,根据交通量的检测数据,协调系统内各路口的交通信号,能够取得更有效的控制方案。本文采用新的相位组合、相序跳转信号运行方式,对研究区域应用两级信号控制,第一级利用模糊控制方式对研究区域内各单点交叉口实行模糊自适应控制;第二级利用“软系统方法”对整个区域系统进行分析,建立概念模型对整个系统进行协调、优化。最后应用交通仿真模拟软件VISSIM对交叉口配时方案进行模拟。参照计算机仿真优化模型,将优化方案与现状配时方案进行比较,取得了较好的交通质量评估结果。4.学位论文 李琳娟 基于车队的城市自适应交通控制方法的研究 2008目前,智能化交通系统的研究已成为道路交通管理发展的主要趋势和解决日益严重的交通问题的重要手段。城市交通控制系统是提高城市交通运行效率的重要途径之一,也是城市交通现代化、智能化的重要标志。文献研究表明,城市的主要交通干线上超过70%的车辆是在车队中运行。如果不切断车队的运动,将能很好的减少车辆延误时间。本文基于车队的研究思想,介绍了国内外的研究背景以及自适应控制方法,并阐述了基于车队的交通控制的研究意义及研究现状。本文在分析了国内外的研究现状的基础上,以平均车辆延误、停车次数等性能指标作为控制优化目标,以城市交通信号控制系统中基于车队区域控制、单交叉口控制为研究对象,介绍并定义了基于车队的交通流的四个变量,研究了基于车队的区域自适应控制方法,并提出了基于车队的单交叉口自适应控制方法,最后仿真实验验证了方法的有效性和合理性。首先,本文从交通流数据中捕获车队运动的特征。给出了城市交通中区分车队的四个变量-车队大小、车队速度,车队平均车头距和车队之间的间距。接着介绍了基于车辆的预测方法,识别出车队并预测车队在路网中的行进。其次,本文研究区域控制方法。研究国内外先进的区域控制方法,并对这些区域控制方法进行比较,接着分析基于车队的区域自适应控制方法的优缺点,并分析了该方法的适用性。再次,本文提出了基于车队的单交叉口自适应控制方法,该方法适用于主-次干路相交的交叉口,通过最小化中断主干路上车队行进,减少总交通延误。首先根据车队识别方法的要求,给出了新的检测器埋布方式。接着提出基于车队的自适应信号控制方法。仿真实验结果表明,在次干路的交通流量较低的情况下,与传统的定时控制和半感应控制方法相比,基于车队的自适应控制方法能显著的减少车辆延迟。最后,总结全文的工作,并指出下一步研究的方向。5.学位论文 尚德申 控制区域动态划分及其控制研究 2008随着我国城市化的快速增长以及机动化进程的加快,城市交通拥挤已经成为一个普遍的、严重的问题,阻碍着城市经济以及空间布局结构的良性发展,导致了能源的消耗、环境的污染,产生了一系列的社会问题,并且有着日益恶化的趋势,这一点在大城市尤为突出。对于交通拥堵问题,只通过调整、优化单个交叉口的控制是无济于事的,交通拥堵问题必须用系统的观点才能得以解决。把每个交叉口的控制看成是某个区域甚至整个城市交通控制系统中的一个节点。交叉路口交通控制既要满足局部自身控制效果,通常还要根据其路网交通作用与其它路口协调,实现区域控制意图。国内外对区域控制的研究很多,但是成熟的经验基本体现在静态区域控制上,子区划分时基本上依据行政区和控制设备来实现,这样的划分控制区域给系统控制带来了方便,也取得了一定的效果。但是城市道路网上交通流总在发生变化,交通控制的需求也在不断的变化,交通流高峰与低峰、系统运行的正常与异常均可呈现出截然不同的情况,这些特点对交通控制提出很高的要求:必须具有幅度很大的调节能力,很广的适应范围,很高的稳定性和快速的控制响应。因此,一成不变的控制区域就显得无能为力了。因此更为灵活的动态区域控制便应运而生。目前,对于动态区域控制的研究还不成熟,主要集中在动态子区划分与合并上,并且与路口的信号机没有实现很好的结合,更没有投入实践中。交通数据检测在交通控制系统中也是十分重要的,精确和可靠的检测数据是在交通控制中进行合理的信号配时优化的基础;而实时准确的对交通流预测,即有效地利用实时的交通数据预测未来的交通状况,是实现有效的交通控制和交通诱导的关键所在。本文基于动态交通信息准确采集的基础上,提出以静态区域控制为基础的动态控制区域划分与控制思想,基于城市交通拥堵的形成机理不同,将动态分区进行两级分解:路口级动态分区和路网级动态分区。通过不同的判断标准采取不同的动态分区形式,并与交通诱导系统有效的协调起来。目的在于充分利用有限的道路网资源,使路网能够实现整体的控制最优。6.期刊论文 张飞舟.曹学军.孙敏.ZHANG Feizhou.CAO Xuejun.SUN Min 基于多智能体的城市交通集成控制系统设计 -北京大学学报(自然科学版))针对我国城市交通迫切需要解决的关键技术问题,采取传统方法与人工智能相互结合的智能方法与步骤,在引出我国城市交通控制系统结构与功能要求的基础上,阐述一种基于多智能体(multi-agent,MA)协作的城市交通智能控制系统的框架结构.根据该系统框架结构,建立一种面向城市交通实时、有效的控制系统设计思想,完成了基于多智能体的城市路口控制、区域控制的系统智能控制设计,完善我国城市交通控制与管理模式,以确保城市交通智能化控制目标的顺利实现,提高路网通行能力,改善城市环境质量,营造出舒适宜人的交通环境.7.学位论文 栗红强 城市交通控制信号配时参数优化方法研究 2004本文对城市交通控制信号配时参数优化方法进行了研究。具体内容如下:(1)城市交通控制系统基本理论。该部分首先介绍了交通信号控制中信号相位、信号阶段、周期时长、绿信比、相位差等基本概念;接着讨论了交叉口设立信号灯的利弊和依据;然后研究了信号相位相序优化设计原则和方法;最后探讨了城市交通控制系统信号配时优劣的主要评价指标和辅助评价指标,以及它们与信号配时参数的关系。这些内容是全文的基础,为信号配时参数优化的深入研究提供了基本理论依据。(2)周期时长优化方法研究。周期时长和交叉口通行能力、车辆平均延误等直接相关,在固定式(或自适应)信号配时中,它是决定交通信号控制效益的关键控制参数。本部分深入研究了各种常用周期时长优化方法,包括:TRRL法、ARRB法、HCM法、冲突点法,对比分析了各自的优缺点。然后利用交通流量、时间占有率两个交通流参数,提出了反映交叉口交通负荷的交通强度模型,作为周期时长的优化依据。根据时间占有率计算公式,可将其转换为速度的函数,利用交通流理论流量与速度关系的伊迪模型,研究了交通强度随流量的变化规律。针对常见的2~5个关键相位交叉口,首次给出了基于交通强度的周期时长优化模型。该方法可以唯一地确定交通流的状态,弥补了以前方法的缺陷。通过长春市三个交叉口的摄像调查,对方法进行了验证,周期时长计算值与实际交通状况较吻合,低峰时段延误较低,高峰时段通行能力较大,实现了优化目标,可用于周期时长的优化。论文还提供了一个四关键相位交叉口的配时实例。最后,论文研究了协调控制中周期时长的优化方法,包括周期时长的确定和双周期交叉口的判断。(3)绿信比优化方法研究。绿信比反映交叉口各相位绿灯时长的大小,绿信比优化就是在各相位之间合理分配绿灯时间。本章首先回顾了韦伯斯特提出的“等饱和度”原则,以及阿克塞立科的“不等饱和度”修正方法,进而研究了关键相位的判断方法,并在此基础上深入研究了有无搭接相位等情况下绿信比的优化以及实际绿灯显示时间的计算。(4)相位差优化方法研究。相位差是城市交通协调控制中的一个重要配时参数,它直接关系到协调效果的好坏。本部分对图解法、数解法、结合法、爬山法进行了研究,分析了各自的优缺点。并对实用相位差优化方法――数解法进行了改进,改进后的数解法可以实现流量不平衡下的双向绿波计算,存在双周期交叉口的协调子区绿波带计算,影响绿波带宽度交叉口的识别,绿波带线性方程组的求解等功能。同时论文根据长春市路段车流离散特性调查,以车辆延误为优化目标,应用结合法研究了区域控制下基于车辆到达与驶离图式的相位差优化方法。(5)感应控制配时参数优化方法研究。感应控制是一种非常灵活的交通控制方式,在一些特定条件下具有非常好的控制效果。本部分首先回顾了感应控制的发展状况,以及感应控制的分类和简易流程;接着详细研究了感应控制配时三参数优化方法和理论。首次提出了可变单位绿灯延长时间的优化模型,并以长春市明德路一百汇街交叉口为例进行了研究。8.学位论文 徐俊斌 城市智能交通信号控制的研究 2005随着全球经济的发展,汽车的普及率大幅度提高,城市交通问题也日益严重。目前世界各国都在大力发展智能交通系统(ITS),以实现城市道路交通的智能化、科学化管理,创造出可持续发展的交通环境。本文通过介绍我国现阶段城市交通的实际状况并分析了其形成原因,认识到中国实现交通信息化的紧迫性,然后围绕着城市交通信号控制问题,对城市路口信号的区域控制问题进行了研究,提出了一些有效的控制思想,并解决了一些实际的信号控制问题。本文的主要内容及创新工作如下:1介绍了交通流的基本参数、基本理论,并详细的讲解了各个参数之间的相互关系,提出了各个不同的交通流理论所适用的实际交通场合,认识到在进行实际路口信号控制前确定相关的交通状况及交通参数的重要性。2介绍了交通控制的基本概念以及定时控制和感应控制的特点;提出了几种实用的感应控制的设计流程;提出了实际检验交通信号控制的应用效果时的性能指标及获取性能指标的技术;探讨了一系列用于获取交通信息的车辆检测技术,其中主要介绍本文中所采用的线圈检测技术的应用;认识到际交通流的复杂性及不确定性,根据定时控制及感应控制各自在交通控制中的优缺点,提出了定时控制和感应控制相结合进行交通控制的方式,以此来提高路口信号控制的效率。3研究了国内外主要的区域交通控制系统,主要介绍了TRANSYT、SCOOT及SCATS这三个控制系统,分析他们各自的优缺点,并提出了适应中国国情的交通控制系统的基本结构以及具有中国特色的交通控制方式。4研制了一台智能交通信号控制机样机,该机以MSP430单片机作为主控制器,实现了城市交通路口信号灯的基本控制;介绍了该信号控制机的功能特点、控制模式及程序流程图;介绍了该款单片机的基本性能特点,以及编辑器在使用中的一些技巧;详细讨论了信号控制机核心控制模块设计中的软硬件实现及外围驱动检测电路的实现。5使用了一系列的软件和硬件抗干扰技术以及防雷技术,提高了信号控制机的稳定性、抗干扰性、可靠性;通过硬件故障检测技术并结合软件编程实现了智能信号机的自检测功能。9.会议论文 石建军.余泉.任福田 大城市交通信号控制系统层次与区域动态划分的研究 2004通过对大城市交通信号控制系统特点的分析,指出单纯的属地式控制区域和依据品牌设备定义的设备专用协调区域已经不能够适应大城市交通变化的特点。为了提高控制系统性能,降低造价和实施难度,保持系统大范围调节和宽稳定特性需求,将系统分成控制协调区域、控制执行区域和区域控制关联点控路口、设备控制区域等不同层次和区域,同时结合交通变化情况,给出了控制区域的动态优化初步结果。10.学位论文 赵秋林 基于聚类分析和模式匹配的方法在城市区域交通控制中的应用 2005目前我国大多数城市交通拥挤问题突出,特别是一些大城市,机动车、自行车和行人的日益增多,使得城市交通拥挤更加严重。由于土地资源的有限,使得道路基础设施的提供受到极大限制,完全依靠扩大路网规模来解决日益增长的交通需求已经不能满足要求。这就需要在有限的资源条件下,运包含各类专业文献、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、专业论文、应用写作文书、人工智能技术在交通控制领域的应用57等内容。 
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