基于群体动力学的协调控制子区划分.pdf

华南理工大学学报(自然科学版) JoumalofSouth 第41卷第4期 China of V01．41No．4 UniVersityTechnology 2013年4月 Science 2013 (Natural Edition) April 基于群体动力学的协调控制子区划分术 首艳芳1 徐建闽2 摘要：引入群体动力学理论中的相聚度概念，给出了相邻交叉口相聚度的计算公式．通 过控制子区边界、设置基于交叉口相聚度的子区划分约束条件，实现了分层、分步的交通 控制子区划分策略，建立了一个基于群体动力学的交通控制子区划分模型，设计了一个完 整的最佳控制子区划分方案获取流程，采用交叉口群聚类算法实现了对控制子区划分方 案的综合性分析评价．算例分析表明，所提出的基于群体动力学的协调控制子区划分方法 是有效的，根据交叉口相聚度得到的控制子区划分方案可以减少路网交通流的总停车次 数和停车延误． 关键词：交通控制；子区划分；群体动力学；相聚度；群聚类算法 中图分类号：u491．5+4 随着城市交通网路的日趋庞大和交通系统时变 度的相邻交叉口相关性分析方法，建立了基于行驶 特征的复杂化，对整个大城市交通进行统一的智能 车队完整率与起始车队车辆数的相邻交叉口协调控 优化与控制无法获得很好的协调控制效果．如何从 制间距模型．上述方法均未考虑到路网中紧邻交叉 整个系统的战略角度出发，将区域内所有交叉口以 口、周边交叉口等因素的影响，割裂了不同干道上交 一定规则联结起来作为研究对象并对区域内交叉口 叉之间的关联性． 进行控制子区划分越来越受到研究人员的高度重 莫汉康等¨叫根据路线诱导系统提供的共享数 视¨』．控制子区的合理划分将有利于执行灵活的控 据，结合周期、流量和距离划分原则，建立了诱导条 制策略，使得区域内交叉口均能获得最佳控制效果， 件下的交通控制子区自动划分模型．杨庆芳等…1提 是实现有效交通区域协调控制的前提拉J． 出了周期子区、相位差／绿信比子区的概念，并建立 Walinchus【31首次提出了交通控制子区的概念．了一种控制子区动态划分的方法．上述两种方法都 文献[4—6]对控制子区划分的影响因素、指标、阈值属于半动态分区控制策略，需要事先确定初始控制 CoordinatedTr栅c 和算法进行了研究，但并未得到明确的子区划分方 子区，与SCArllS(SydneyAdaptive 法．Tian等一1以获取较大的绿波带宽为优化目标，system)系统控制子区划分方法类似．李瑞敏等¨引 干道上每个控制子区只包含3到5个交叉口． 提出了用于表示路口间协调控制需求大小的协调系 Edward等旧1提出根据用户定义的优先权将路网分数的概念，应用模糊推理理论建立了交通控制子区 解成不同等级的干道子区，干道优先权将根据交通 模糊动态划分方法．段后利等¨副研究了相邻交叉口 需求模式进行确定．Lin等p1提出了基于关键块长间实施协调控制的必要性，提出了基于超图表示的 收稿日期：2012—09—14 t基金项目：国家自然科学基金资助项目 126．com 万方数据 78 华南理工大学学报(自然科学版) 第41卷 控制子区动态划分方法．上述两种方法中的参数设