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区域路网边界与出入口匝道协同控制方法研究

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持续增长的交通需求,往往超过网络容量,这是造成交通堵塞的主要原因.近年来,城市道路网中宏观基本图的存在得到了许多研究工作的验证,并激活了对网络边界控制的研究,以实现减少网络拥堵的目标.首先,以路段上的车辆数为状态变量、区域边界流量输入为控制输入,建立了城市区域网络边界控制状态空间模型,可建模具有任意拓扑结构的城市路网.进一步,通过网络流量数据获取宏观基本图模型,确定网络最大通行能力.建立以区域路网交通流分布均衡为指标的控制目标,应用线性二次最优控制方法求解区域网络边界输入最优控制律,并提出网络边界及内部信号总体控制框架.同时,考虑区域路网与快速路衔接,提出出入口匝道协同控制策略.最后,构建网络仿真环境,仿真结果表明:相比于固定配时方法,当网络出现严重交通拥堵,本文方法可实现网络最大通行能力、大幅降低网络延误.

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