基于递阶优化的城市区域路网交通控制

作     者：吉柯 唐进君 曾捷 刘鑫源 JI Ke;TANG Jinjun;ZENG Jie;LIU Xinyuan

作者机构：中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第20卷第1期

页      面：63-73页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52172310) 教育部人文社会科学青年基金资助项目(21YJCZH147) 中南大学创新驱动项目(2020CX041) 

主　　题：交通控制 递阶优化 交通仿真 城市路网 车牌识别数据 

摘      要：城市道路拥堵问题随着城市机动化的快速发展日益凸显,采用合理的控制手段提高区域路网效率成为急需解决的问题。以长沙市部分路网作为研究对象,选取连续5个工作日的早高峰流量数据进行研究。在VISSIM仿真软件中根据抽象路网搭建仿真路网,将仿真路网中的交通数据与实际道路车牌识别数据相匹配,以交叉口通过车辆数为评价标准计算仿真路网与实际道路的误差率,保证仿真路网真实性。采用反压力值作为道路反馈指标,计算路网中的压力分布情况。基于周期稳定性,将研究范围内的交叉口划分为2类,以大小周期的方式进行信号配时优化,考虑交通高峰期道路饱和度偏高的情况,将传统韦伯斯特算法进行改进后作为控制方法。采用递阶优化的思想进行控制策略计算。对控制策略进行仿真验证,在结果中从路网和车辆2个方面选取在网车辆数、到达车辆数、车均延误和车辆速度四4个指标对优化前后的路网状况进行评价。优化后的路网较原始路网在到达车辆数和车辆速度方面有所提升,在网车辆数和车均延误有所下降。同时,针对不同饱和度的交叉口,控制策略在4个评价指标方面也有相同的优化趋势。研究结果表明,基于递阶优化的路网交通控制能够提高路网的通行效率,改善路网运行环境。