车道拥挤收费与信号控制组合优化模型研究

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1、车道拥挤收费与信号控制组合优化模型研究U

2、兆盟吴文祥刘小明唐少虎北方工业大学城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室摘要：针对设有公交专用车道的城市道路，在交通过饱和状态下，为了提高道路通行能力，允许私家车以收费模式驶入公交专用车道，以缓解交通拥堵，建立了基于拥挤收费的交通信号控制模型.模型分别计算了公交专用车道和常规车道的行程时间及相关联交叉门的总体排队延误，另外对公交专用车道设置丫临界密度.该模型在保证公交专用车道交通服务水平的前提下使所有车道的路段行程时间及路口排队时间最短，最后利用遗传算法和V1SS1M仿真相结合对模型进行了求解.结

3、果显示了车道拥挤收费和信号控制组合优化模型的有效性，降低了车辆排队延误.关键词：智能交通;拥挤收费;佶号控制;组合优化;公交专用车道;作者简介：陈兆盟（1984-）,男，河南濮阳人，助理研究员，博士生.chenzhaomeng@126.com收稿日期：2017-03-02基金：国家自然科学基金（71271004）TheCombinatorialOptimizationModelResearchofCongestionPricingandSignalControlCHENZhao-mengWUWen-xiangLIUXiao-mingTANGS

4、hao-huBeijingKevl^bofUrbanTrafficControlTechnology,NorthChinaUniversityofTechnology;Abstract：Basedontheurbanroadwithbuslane,inordertoimproveroadcapacityunderthetrafficsupersaturationstate,allowingprivatecarstoenterthebuslaneinchargemodetoeasetrafficjams.Themodeloftrafficsig

5、nalcontrolisestablishedbasedoncongestioncharging.Themodelcalculatesthetraveltimeofthebuslanesandnormallanesaswellastheassociatedoverallqueuingdelayofintersection,andsetsupacriticaldensityofbuslanes.Themodelmakesalllanesoftraveltimeandintersectionqueuetimeshortestinguarantee

6、underthepremiseofbuslanesoftrafficservicelevel.Finally,geneticalgorithmandV1SSIMsimulationareusedtosolvethemodel.Theresultsshowtheeffectivenessoflanecongestionpricingandsignalcontrolcombinatorialoptimizationmodel,anditreducesvehiclequeuingdelays.Keyword：intelligenttransport

7、ation;congestioncharging;signalcontrol;combinatorialoptimization;buslanes;Received：2017-03-020引言对拥挤道路进行收费是在城市交通严重拥挤的情况下，通过对使用者收费来引导和调节交通需求，达到缓解交通拥挤的目的，拥挤收费理论已经成为经济学和交通研究的一个重要分支.近年来，国内外交通研究人员对拥挤道路使用问题进行了广泛、深入地研究.城市道路拥挤收费根据时间维度可分为静态拥挤收费(StaticCongestionPricing)和动态拥挤收费(Dynamic

8、CongestionPricing)两大类.静态拥挤收费方面:Walters[1]在Knight的基础上研宄了拥挤收费的基于边际成本定价的静态模型，即通过经济学中的供需平衡和边际概念来说明拥挤收费问题，从边际个人成本和边际社会成本的角度分析拥挤负外部效应及其弥补措施;Yang等m研究丫棊于时间计量或成本计量的单A标系统最优问题与多用户均衡问题的等价性;Guo等位1考虑固定需求及离散分布时间价值，研宄了系统时间和系统成本最小的双目标优化问题，证明了支持帕累托最优解成为多用户均衡解的正值匿名路段收费的存在性.动态拥挤收费方面:HendersonU

9、l在道路瓶颈模型的道路拥挤收费模型中考虑了计划时间延误和出行者出发时间决策的重要性，根据时间变化的收费会影响用户对出发时间的决策，并II给出了从道路流量出发的动态拥