基于窗口端到端拥塞控制机理的城市道路自组织交通信号控制方法研究

如何对拥挤交通流进行有效控制，是目前交通信号控制系统在实践中面临的极大难题，也是交通信号控制理论与方法研究的难点。城市道路交通拥挤控制与因特网拥塞控制具有极大相似性，本项目基于两者的相似性，借鉴因特网拥塞控制相关理论，研究可用于控制拥挤交通流的城市道路交通信号控制理论与方法，为城市道路交通拥挤的快速疏导提供必要的理论和技术依据。主要研究内容包括：研究两种系统的基本参量和基本约束，论证它们的可转化性；借鉴因特网拥塞控制理论中的拥塞避免和拥塞控制机制，提出基于窗口端到端拥塞控制机理的城市道路自组织交通信号控制理论，分别设计单点和干线自组织交通信号控制方法；构建仿真实验平台，对提出的理论方法进行验证评价。本项目的意义在于：通过借鉴计算机网络中窗口端到端拥塞控制理论，丰富城市道路交通控制的基础理论研究方法，为缓解我国各大城市的交通拥挤问题提供更为有效的理论支持。

本项目主要围绕如何控制拥挤交通流进行展开，首先对拥挤情况下已有交通信号控制方法存在的问题进行了分析，提出了适于控制拥挤交通流的自组织交通信号控制基本原理，基于提出的自组织交通信号控制思想，以无线传感器网络作为交通数据采集手段，设计了单点自组织交通信号控制方法，并借鉴TCP/IP拥挤控制理念，给出了窗口流量控制的干线动态协调控制方法。此外，本项目还对交通状态预测、相位优化设计、干线交通状态监控等问题进行了细致研究，形成了相对系统的可用于控制拥挤交通流的自组织交通信号控制理论与方法。项目累计发表学术论文18篇，其中已有7篇论文被EI检索收录，获授权发明专利2项，申请发明专利1项，获软件著作权5项，取得了项目预期的成果。