车道拥挤收费与信号控制组合优化模型研究.doc

车道拥挤收费与信号控制组合优化模型 研究 北方工业大学城市道路交通智能控制技术北京市重 点实验室 摘要： 针对设有公交专用车道的城市道路，在交通过饱和状态下，为了提高道路通行 能力，允许私家车以收费模式驶入公交专用车道，以缓解交通拥堵，建立了基 于拥挤收费的交通信号控制模型?模型分别计算了公交专用车道和常规车道的行 程时间及相关联交叉口的总体排队延误，另外对公交专用车道设置了临界密度. 该模型在保证公交专用车道交通服务水平的前提下使所有车道的路段行程时间 及路口排队时间最短，最后利用遗传算法和V1SS1M仿真相结合对模型进行了求 解.结果显示了车道拥挤收费和信号控制组合优化模型的有效性，降低了车辆排 队延误. 关键词： 智能交通;拥挤收费;信号控制;组合优化;公交专用车道; 作者简介：陈兆盟(1984-)，男，河南濮阳人，助理研究员，博士 牛.chenzhaomeng@126. com 收稿日期:2017-03-02 基金：国家自然科学基金 The Combinatorial Optimization Model Research of Congestion Pricing and Signal Control CHEN Zhao—meng WU Wen—xiang LIU Xiao-ming TANG Shao-hu Beijing KevLab of Urban Traffic Control Technology, North China University of Technology; Abstract： Based on the urban road with bus lane, in order to improve road capacity under the traffic supersaturation state, al lowing private cars to enter the bus lane in charge mode to case traffic jams. The model of traffic signal control is established based on congestion charging. The model calculates the travel time of the bus lanes and normal lanes as well as the associated overall queuing delay of intersection, and sets up a critical density of bus lanes. The model makes all lanes of travel time and intcrscction queue time shortest in guarantcc under the premise of bus lanes of traffic service level. Finally, genetic algorithm and VISS1M simulation are used to solve the model. The results show the effectiveness of lane congestion pricing and signal control combina to rial optimiza tion model, and it reduces vehicle queuing delays. Keyword： intelligent transportation; congestion charging; signal control; combinatorinl optimization; bus Innes; Received： 2017-03-02 0引言 对拥挤道路进行收费是在城市交通严重拥挤的情况下，通过对使用者收费来引 导和调节交通需求，达到缓解交通拥挤的目的，拥挤收费理论已经成为经济学 和交通研究的一个重要分支?近年来，国内外交通研究人员对拥挤道路使用问题 进行了广泛、深入地研究. 城市道路拥挤收费根据时间维度可分为静态拥挤收费(Static Congcstion Pricing)和动态拥挤收费(Dynamic Congestion Pricing)两大类?静态拥挤收 费方面:Walters[1]在Knight的基础上研究了拥挤收费的基于边际成本定价的 静态模型，即通过经济学中的供需平衡和边际概念来说明拥挤收费问题，从边 际个人成本和边际社会成本的角度分析拥挤负外部效应及其弥补措施;Yemg等 研究了基于时间计量或成本计