《城市過飽和路網及關聯區域分散式協同控制方法研究》是依託北方工業大學，由劉小明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：城市過飽和路網及關聯區域分散式協同控制方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉小明
- 依託單位：北方工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
城市過飽和交通控制是目前智慧型交通領域研究的熱點和難點之一。傳統的過飽和區域被動控制方法，其控制最佳化改進空間已非常有限，難以有效緩解擁堵。課題面向城市路網過飽和交通最佳化控制，深入研究過飽和交通主動控制方法，並將其與被動控制有機結合，以實現緩解擁堵的同時避免擁堵擴散或轉移。基於這一思想，首先對過飽和交通狀態辨識、過飽和區域劃分等基礎工作展開研究；繼而套用二流理論及Store-and-forward模型，構建過飽和區域邊界路口交通流狀態方程；同時，考慮與過飽和區域關聯關係及自身控制需求，建立外圍關聯子區交通信號協調控制模型；在此基礎上，借鑑多學科設計最佳化思想，設計過飽和區域與外圍關聯區域的區域層分散式協同控制方法；並在對過飽和區域內部交通最佳化區間、控制參數有效擴展的基礎上，構建過飽和區域內部交叉口間的博弈模型；最終，套用軟體在環仿真，驗證控制方法的有效性。
結題摘要
城市過飽和交通控制是目前智慧型交通領域研究的熱點和難點之一。傳統的過飽和區域被動控制方法，其控制最佳化改進空間已非常有限，難以有效緩解擁堵。課題面向城市路網過飽和交通最佳化控制，深入研究過飽和交通主動控制方法，並將其與被動控制有機結合，以實現緩解擁堵的同時避免擁堵擴散或轉移。針對複雜路網交通條件下，道路行程時間預測精度和效率低、交通狀態判別準確性和預知性差、過飽和路網交通建模和求解困難以及過飽和路網及其關聯區域的交通供需不平衡等問題，分別在平行系統行程時間預測、交通狀態判別模型、過飽和路網控制最佳化模型和求解以及過飽和路網關聯區域協同控制等方面進行了探索研究，主要工作和創新性研究成果如下： (1)針對交通流隨機波動下的道路行程時間預測精度低、有效性差等問題，建立了基於計算實驗的城市道路行程時間預測模型。 (2)針對複雜交通狀態下的狀態判別準確性不高和難以可靠預測等問題，建立了基於行程時間預測的交通狀態判別模型。 (3)針對過飽和交通控制建模複雜、策略被動和求解困難等問題，建立了基於MFD的城市區域過飽和交通控制最佳化模型，提出了一種基於自適應動態規劃的模型求解方法。 (4)針對過飽和路網及其關聯區域的交通供需關係失衡等問題，提出了基於灰色關聯分析-譜聚類的過飽和路網關聯區域劃分方法，建立了基於多學科最佳化的過飽和路網與關聯區域分散式協同控制模型。 (5)為驗證所提算法的有效性和可靠性，開發了城市路網交通控制平台。 項目在研期間共發表論文16篇，其中SCI檢索3篇（包括IEEE會刊1篇），EI期刊5篇，核心期刊3篇，EI會議3篇，其他刊物2篇；共申請發明專利10項，其中授權5項。獲軟體著作權1 項。
