基于MFD 的城市区域路网多子区协调控制策略

来源：交通运输系统工程与信息杂志2017年第1期北京时间：

作者：张逊逊，许宏科，闫茂德

单位：长安大学电子与控制工程学院，西安710064

摘要：针对城市路网中区域性的大范围交通拥堵问题，提出了基于宏观基本图 (Macroscopic Fundamental Diagram, MFD)的多子区协调控制策略，以提升路网的整体运 行效益.该策略将城市区域路网划分为多个子区，每个子区的交通流又划分为内部流和转 移流，综合两者建立了基于MFD的多子区交通流模型，并给出了对各子区交通流诱导时 的边界约束条件；通过调节子区边界控制输入，设计了边界反馈控制器对各子区转移流 进行动态诱导，继而进行了迭代分析，以判断其是否满足边界约束，并对控制器进行了 Lyapunov 稳定性分析.仿真结果表明，所提策略使城市区域路网中各子区车辆总数渐近 收敛于设定值，且整体平均流量提高了约11%，大范围交通拥堵状况得到明显缓解

关键词：交通工程,城市区域路网,多子区协调控制,宏观基本图,边界反馈控制器

基金资助：国家自然科学基金/ National Natural Science Foundation of China（61473229）；中央高校基本科研业务费资助项目/ The Special Fund for Basic Scientific Research of Central Colleges（2013G3324005，310832163403，310832161012）.