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1、第28卷第4期控制与决策2013年4月Vol.28No.4ControlandDecisionApr.2013文章编号:1001-0920(2013)04-0595-05基于多参数规划的单交叉口排队长度均衡控制郝建根,侯忠生,柳向斌(北京交通大学电子信息工程学院，北京100044)摘要:交叉口信号控制是城市交通管理的重要手段,解决城市拥堵问题需考虑交叉口的信号优化控制策略.鉴于此,针对四相位定周期单交叉口,采用存储转发方法建模,以排队长度均衡为性能指标,基于多参数规划方法离线地给出交叉口信号的优化配时策略.该策略根据交叉口车辆到达率,实时
2、地调整各相位绿灯时间,以实现整个信号周期内绿灯时间的充分利用.通过PARAMICS平台进行的仿真实验表明了所提出控制策略的有效性.关键词:排队长度均衡；信号配时；存储转发；多参数规划中图分类号:TP271文献标志码:AVehiclequeuinglengthbalanced-controlofthesignalizedisolatedintersectionviamulti-parametricprogrammingHAOJian-gen,HOUZhong-sheng,LIUXiang-bin(SchoolofElectronicsand
3、InformationEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China.Correspondent：HOUZhong-sheng，E-mail：zhshhou@bjtu.edu.cn)Abstract:Intersectionsignalcontrolisoneoftheessentialapproachestourbantransportmanagement.Theoptimalsignaltimingstrategyofintersectionshouldbeconsi
4、deredinordertosolvethetrafficcongestion.Asignalizedintersectionwithfourphasesisinvestigatedbythestore-and-forwardmodeling,andaperformanceindexbasedonqueuinglengthbalancingisproposed.Thesignaltimingstrategyissolvedoff-lineviamulti-parametricprogramming.Accordingtothevehicle
5、arrivalrate,thegreentimeofeachphaseisadjustedon-linebasedonthestrategytoefficientlyutilizepassingtimeinwholecycle.ThesimulationonPARAMICSplatformshowstheeffectivenessoftheproposedstrategy.Keywords:queuinglengthbalancing；signaltiming；store-and-forward；multi-parametricprogra
6、mming0引引引言言言态变量[4-6],均未考虑同一支路中不同相位排队长度目前应用广泛的交通信号控制策略为定时控制对交叉口通行效率的影响.和感应控制[1].定时控制中信号周期和绿灯时间均固传统的饱和交叉口控制策略没有考虑性能优化定,不能根据实时的交通状况调整绿灯时间;感应控的问题.文献[8]将系统的初始状态作为参数向量,应制根据车辆到达情况进行控制,虽然能有效利用车辆用多参数规划理论将系统最优控制问题转化为多参到达信息,但未考虑整个交叉口的交通状况.采用上数规划问题,通过离线求解该问题,得到受控系统最述两种控制策略经常会导致交叉口出现某
7、一相位的优控制律的显式表达式.当系统初始状态变化时,无排队长度远大于另一相位排队长度的现象.需反复求解优化控制问题,从而提高了受控系统的控Gazis等[2]首次将存储转发建模方法应用于交通制性能.控制中,该建模方法将交叉口在整个采样周期内看作考虑到多参数规划理论的优点,本文将该理论引连续的动态系统,从而避免引入过多的离散变量,已入交叉口的控制中,实现各相位间的协调优化控制.成功地应用于交通走廊集中控制[3]和城市交通感应以四相位定周期单交叉口为研究对象,利用存储转发控制策略[4].现有的研究均以支路中的车辆数作为状方法建模,提出了基于排队
8、长度均衡的性能指标.利收稿日期:2011-12-29；修回日期:2012-03-16.基金项目:国家自然科学基金项目(60834001,61040050)；工业控制技术国家重点实验室开放课题项
