城市快速路交通状态和动态OD矩阵的同步估计与合作控制研究

项目名称： 城市快速路交通状态和动态OD矩阵的同步估计与合作控制研究

项目编号： No.61374076

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 张利国

作者单位： 北京工业大学

项目金额： 79万元

中文摘要： 作为时空分布参数系统，快速路交通流行为由交通状态与边界流量共同决定，而边界流量又部分反映了OD交通需求。课题在快速路交通状态、边界流量与动态OD矩阵的组合同步估计基础上，设计一种入口匝道调节的合作反馈控制。主要研究内容包括： 1、 通过LWR交通流模型的Godunov离散化，推广CTM元胞传输模型。基于模型的随机混杂状态空间描述，同步估计快速路交通状态与边界（上下游、出入口匝道）交通流量。 2、 结合扩展CTM模型与扩展卡尔曼滤波，研究不完全信息条件下的动态OD矩阵估计。在估计未知边界流量基础上，模拟不同交通情况下的车辆到达时间分布，建立OD起讫对观测方程，再利用扩展卡尔曼滤波设计OD矩阵估计的迭代递推算法。 3、 研究不确定交通需求条件下，快速路入口匝道调节的模型预测控制。在组合同步估计基础上，结合扩展CTM模型，预测快速路交通流行为，设计基于交通状态与需求满足程度的合作反馈控制策略。

中文关键词： 混杂交通流模型；边界反馈控制；同步状态与输入估计；动态OD矩阵；合作控制

英文摘要： As a class of time-spatial distributed parameter systems, the behavior of freeway traffic is dominated by both traffic states and boundary flows. And the change of boundary flows partially reflects the fluctuation of origin-destination (OD) traffic demand

英文关键词： Hybrid traffic flow model；Boundary feedback control；Simultaneous state and input estimate；Dynamic origin-destination matrix；Cooperative control