面向边界控制的路网小区划分

来源：中国血液净化杂志2018年第11期北京时间：

作者：刘澜, 卢维科, 胡国静, 王峰, 尹俊淞

单位：1. 西南交通大学 交通运输与物流学院, 四川 成都 610031;2. 西南交通大学 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室, 四川 成都 610031;3. 杰克逊州立大学 数学与统计科学学院, 密西西比 杰克逊 MS39217;4. 德州州立大学 英格拉姆工程学院, 德克萨斯 圣马科斯 TX78666;5. 广元市交通运输局, 四川 广元 628017

摘要：在城市路网中，将较为拥挤的子路网从整个路网提取出来，通过边界控制调节拥堵区域的出入流，缓解拥挤区域的拥挤程度，是解决城市交通大范围拥堵的一个有效途径。作为边界控制的对象小区，具有紧凑型的宏观基本图（Macroscopic Fundamental Diagram，MFD）是必备前提。首先利用归一分割（Normal Cut，Ncut）法将路网分割成一定数量的子路网，然后建立了在动态合并中寻找具有最优拟合度的MFD子区的数学模型。然后对模型进行分析，提出求解模型的贪婪算法。以美国爱达荷州博伊西市中心区的路网为研究对象，分析对比了该路网分别在Ji的方法和所提方法划分下的区别，发现所提方法在寻找最优MFD拟合度小区的同时也可以优化子区的密度均匀度，对路网进行合理划分。最后通过对比分析定时控制和自适应控制下小区划分结果和子路网MFD的特征发现：①最优MFD拟合度子区不仅继承了原路网的MFD基本特征，而且与原路网相比有更高的道路使用率；②非最优MFD拟合度子区的MFD特征对该子区的交通态势有一定表征；③自适应控制对路网的优化效果可在原路网和最优MFD拟合度子区的MFD特征上得到表现。

关键词：交通工程,小区划分,贪婪算法,宏观基本图,边界控制

基金资助：国家自然科学基金项目（61873216）