基于宏观基本图的大城市区域路径诱导策略研究

As an important component of Intelligent Transportation Systems, variable message signs (VMS) have been widely applied in metropolitan traffic management. Existing route guidance strategies, however, are not able to entirely meet requirements in practical applications limited by actual traffic conditions and the weakness of these strategies. Based on the Macroscopic Fundamental Diagram (MFD), the project partitions complex metropolitan road network into regions corresponding to well-defined MFD, and estimates traffic states and average travel time in regions by utilizing MFD and measured network traffic variables. Utilizing the approaches in mathematical programing and feedback control, this project proposes a regional route guidance strategy that recommends alternative regions instead of specific road segments. Taking regions instead of roads as basic guidance units gives more proper coverage of metropolitan road networks, as well as reduces the difficulty of modeling and the amount of input data. The “fuzzy” regional information is able to distribute vehicles on alternative routes and then increase the capacity of road networks. The proposed strategy is able to fill the void of existing route guidance strategies and satisfies the practical demands of metropolitan traffic management. It is significant in theoretical study and potentially valuable in practical applications.

作为智能交通系统的重要组成部分，可变信息标志（VMS）已广泛用于大城市交通管理实践。然而，受限于实际交通环境以及策略本身的缺点等，现有路径诱导策略并不能完全满足VMS的实际需要。本项目拟在宏观基本图理论基础上，利用宏观基本图数据需求量小、能在宏观上反映路网区域交通状态的特点，将复杂异质大城市路网划分区域，根据区域内实测宏观交通变量，通过宏观基本图判断交通状态、估计平均行驶时间，利用数学规划和反馈控制方法制定以建议绕行区域为发布内容的大城市区域路径诱导策略。以区域而非路段为基本诱导单元，不但在策略覆盖范围上更适合目前VMS在大城市中的布设现状，而且大大降低了建模难度及数据需求量；此外，在VMS上发布“模糊化”的绕行区域信息，具有分散绕行路段，提高网络通行能力等优点。本项目可有效弥补现有VMS路径诱导策略的不足，满足大城市交通管理的实际需求，具有重要的理论意义和潜在的工程应用价值。

作为智能交通系统的重要组成部分，可变信息标志（VMS）已广泛用于大城市交通管理实践。然而，受限于实际交通环境以及策略本身的缺点等，现有路径诱导策略并不能完全满足VMS的实际需要。本项目在宏观基本图理论基础上，利用宏观基本图数据需求量小、能在宏观上反映路网区域交通状态的特点，利用反馈控制方法制定了以建议绕行区域为发布内容的大城市区域路径诱导策略。以区域而非路段为基本诱导单元，不但在策略覆盖范围上更适合目前VMS在大城市中的布设现状，而且大大降低了建模难度及数据需求量；此外，在VMS上发布“模糊化”的绕行区域信息，具有分散绕行路段，提高网络通行能力等优点。本项目成果有效地弥补了现有VMS路径诱导策略的不足，可以满足大城市交通管理的实际需求，具有重要的理论意义和潜在的工程应用价值。.在项目执行期，项目负责人及其团队共发表标注基金号的学术论文16篇，其中顶级/主流交通期刊SCI论文14篇、会议论文1篇；第一标注论文9篇、第二标注论文5篇。申请专利3项，其中授权1项、公开2项。参加国内外学术会议10余次。获得中国智能交通协会科技进步奖一项。超额完成预期任务。