基于OD预测信息的高速公路优化控制系统设计与仿真

交通运输系统工程与信息 ›› 2008, Vol. 8 ›› Issue (1): 55-60 .

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基于OD预测信息的高速公路优化控制系统设计与仿真

江竹¹;李树彬²;黄永宣^*1

1.西安交通大学电子与信息工程学院，西安 710049；2.山东省科学院自动化研究所，济南 250014

收稿日期:2007-08-24 修回日期:2007-11-19 出版日期:2008-02-25 发布日期:2008-02-25
通讯作者: 黄永宣
作者简介:江竹（1979-），女，四川人，博士生.
基金资助:
国家自然科学基金项目（60504025）；山东省科学院重点科研计划项目（200688）.

A Design with Simulation of Optimal Control System on Freeway Based on OD Prediction

JIANG Zhu¹; LI Shu-bin²; HUANG Yong-xuan¹

1.School of Electronic and Information Engineering, Xi’an Jiangtong University, Xi’an, 710049,China; 2.Institute of Automation, Shandong Academy of Sciences, jinan, 250014,China

Received:2007-08-24 Revised:2007-11-19 Online:2008-02-25 Published:2008-02-25
Contact: HUANG Yong-xuan

摘要/Abstract

摘要： 根据时变的OD预测信息，基于分层递阶的思想，建立了一个新颖的高速公路优化控制系统。控制结构分为三层：网络负荷分配层对长时期内总的交通需求进行预测，提前确定将来排队长度的上界；全局最优控制层预测未来的交通状态，为路网中的各个匝道建立协调约束；局部反馈控制层根据实测的交通条件及全局最优控制层的寻优结果决定匝道调节率。仿真结果表明，控制系统具有良好的动态性能，协调了各个匝道之间的利益，实现了高速路网整体性能的优化。

关键词: 高速公路, OD矩阵预测, 分层递阶优化控制, 全局最优控制, 局部反馈控制

Abstract: According to the information of real-time OD prediction, a novel hierarchical optimal control system on freeway is proposed based on the hierarchy idea. There are three control layers in this control architecture:First, network load assignment layer predicts in advance the total traffic demands in a long time, and makes the upper bound of the future queue length.Secondly, the area-wide optimal control layer predicts the future traffic state and builds the harmonious restrictions for each ramp.Thirdly, the local feedback control layer adjusts model parameters according to the real-time traffic conditions and the results optimized by the area-wide optimal control layer. The simulation results show that the control system is of good dynamic performance. It harmonizes the benefits of every ramp and optimizes the whole performance of the freeway network.

Key words: freeway, OD matrix prediction, hierarchical optimal control, area-wide optimal control, local feedback control

中图分类号:

U491

江竹,李树彬,黄永宣. 基于OD预测信息的高速公路优化控制系统设计与仿真[J]. 交通运输系统工程与信息, 2008, 8(1): 55-60 .

JIANG Zhu, LI Shu-bin, HUANG Yong-xuan. A Design with Simulation of Optimal Control System on Freeway Based on OD Prediction[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2008, 8(1): 55-60 .

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基于OD预测信息的高速公路优化控制系统设计与仿真

A Design with Simulation of Optimal Control System on Freeway Based on OD Prediction

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