消除高速公路运动波的可变限速控制方法

来源：中国血液净化杂志2022年第1期北京时间：

作者：韩雨, 郭延永, 张乐, 刘攀

单位：1. 东南大学交通学院, 江苏 南京 211189;2. 南京理工大学经济管理学院, 江苏 南京 210094"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52002065, 52131203); Jiangsu Natural Science Foundation (BK20200378)

摘要：运动波是高速公路一种常见的交通拥堵，可通过可变限速控制有效消除。近年来，研究中提出了大量消除高速公路运动波的可变限速控制方法，却鲜有方法成功落地应用。可变限速控制方法的成功应用需满足3个基本条件，即模型预测的准确性，优化求解的实时性，以及控制方案的安全性，而当前研究中的方法难以同时满足上述基本条件。因此，为提高高速公路交通效率，保障高速公路交通安全，提出了消除高速公路运动波的可变限速优化控制方法。构建了模拟运动波传播的离散一阶交通流模型，解析了可变限速控制对交通效率及安全的影响机理，建立了提升交通效率、保障交通安全的可变限速优化控制方法。利用数值仿真模拟，测试了轻微拥堵与严重拥堵2种不同场景下限速控制方法的控制效果，评估了控制方法在提升交通效率和安全方面的表现，对比了所提方法与文献经典方法在控制效果上的优劣。结果表明：可变限速优化控制方法在2种场景下降低总行程时间分别为10.1%和10.6%，降低事故风险指标TET分别为72.6%和73.1%，降低事故风险指标TIT分别为92.4%和82.9%。与文献方法相比，在预测模型准确性以及对交通流效率与安全的改善方面均有提升，其中在严重拥堵测试场景下，效果提升更为显著。

关键词：交通工程,运动波,可变限速,交通效率与安全,优化控制

基金资助：国家自然科学基金项目（52002065，52131203）；江苏省基础研究计划项目（BK20200378）