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快速路系统反馈控制器设计及算法

谢劲松 韩印 范炳全 干宏程

谢劲松, 韩印, 范炳全, 干宏程. 快速路系统反馈控制器设计及算法[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(4): 99-103.
引用本文: 谢劲松, 韩印, 范炳全, 干宏程. 快速路系统反馈控制器设计及算法[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(4): 99-103.
XIE Jing-song, HAN Yin, FAN Bing-quan, GAN Hong-cheng. Feedback controller design and algorithm of freeway system[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(4): 99-103.
Citation: XIE Jing-song, HAN Yin, FAN Bing-quan, GAN Hong-cheng. Feedback controller design and algorithm of freeway system[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(4): 99-103.

快速路系统反馈控制器设计及算法

基金项目: 

上海市重点学科建设项目 T0502

上海市科委国际合作研究项目 062107043

上海理工大学博士启动基金项目 X693

详细信息
    作者简介:

    谢劲松(1974-), 男, 湖南新化人, 上海理工大学管理学博士研究生, 从事智能交通系统规划与管理研究

    范炳全(1942-), 男, 江苏丹阳人, 上海理工大学教授

  • 中图分类号: U491.1

Feedback controller design and algorithm of freeway system

More Information
  • 摘要: 为了提高快速路系统的利用效率, 设计了一个反馈控制器, 提出了反馈控制器的迭代求解算法, 控制器能实时跟踪车辆的密度, 并与所期望的密度进行比较, 把误差反馈给车辆, 通过给车辆发布恰当的速度命令来控制车辆运行, 使实际车辆密度收敛于期望密度。仿真计算结果表明: 算法取4次迭代时的车辆密度与运行速度最大相对误差为0.32%, 平均耗时为0.32 s, 因此, 设计的控制器使交通流运行趋于平稳, 减少了车辆延误, 从而提高了系统利用效率。

     

  • 图  1  快速路网拓扑

    Figure  1.  Topology of freeway network

    图  2  1次迭代后的密度演化曲线

    Figure  2.  Evolution graph of density after one iteration

    图  3  1次迭代后的速度演化曲线

    Figure  3.  Evolution graph of speed after one iteration

    图  4  2次迭代后的密度演化曲线

    Figure  4.  Evolution graph of density after two iterations

    图  5  2次迭代后的速度演化曲线

    Figure  5.  Evolution graph of speed after two iterations

    图  6  3次迭代后的密度演化曲线

    Figure  6.  Evolution graph of density after three iterations

    图  7  3次迭代后的速度演化曲线

    Figure  7.  Evolution graph of speed after three iterations

    图  8  4次迭代后的密度演化曲线

    Figure  8.  Evolution graph of density after four iterations

    图  9  4次迭代后的速度演化曲线

    Figure  9.  Evolution graph of speed after four iterations

    表  1  初始速度和密度

    Table  1.   Initial speeds and densities

    路段 1 2 3 4 5 6 7 8
    速度/(km·h-1) 81 81 29 29 81 81 81 81
    密度/(veh·km-1) 18 18 52 52 18 18 18 18
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    表  2  模型参数

    Table  2.   Model parameters

    α l m τ κ υ T vf ρjam cξ cζ ρdi
    0.95 1.86 4.05 20 40 60 10 110 110 0.85 0.85 25
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    表  3  迭代后性能指标

    Table  3.   Performance indexes after iterations

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出版历程
  • 收稿日期:  2008-01-11
  • 刊出日期:  2008-08-25

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