【摘 要】
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目前我国大中城市的交通拥堵问题日益严重,面对区域性交通拥堵,传统面向节点或局部路段的管控措施已经很难发挥成效。从宏观层面进行考虑,诱发城市交通拥堵的根源是有限交通供给无法满足日益增长的交通出行需求,因此本文从交通供需角度出发,基于路网宏观基本图（macroscopic fundamental diagram,MFD）,对路网拥堵区域交通截流控制策略展开研究。区域截流控制的基本思路是通过实施交通信号
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目前我国大中城市的交通拥堵问题日益严重,面对区域性交通拥堵,传统面向节点或局部路段的管控措施已经很难发挥成效。从宏观层面进行考虑,诱发城市交通拥堵的根源是有限交通供给无法满足日益增长的交通出行需求,因此本文从交通供需角度出发,基于路网宏观基本图（macroscopic fundamental diagram,MFD）,对路网拥堵区域交通截流控制策略展开研究。区域截流控制的基本思路是通过实施交通信号控制来限制驶入路网拥堵区域的车辆总数,以达到交通供需平衡,从而缓解城市区域性交通拥堵。主要包括以下三个方面的内容:（1）路网拥堵区域交通截流边界的界定。从路网拓扑结构特征和交通运行特征两方面分析,建立关键交叉口综合评价体系,基于变异系数法构建区域路网交叉口关键度模型,实现区域路网关键交叉口识别;综合考虑交通流量、交通密度、交通需求以及信号周期,基于指标相关性赋权法（criteria importance through intercrieria correlation,CRITIC）建立交叉口综合关联度模型;最后提出基于关键交叉口和交通口关联度的路网拥堵区域交通截流边界界定的具体流程。（2）基于MFD的区域路网最佳交通容量的获取。首先定义了区域路网最佳交通容量的概念;对路网宏观基本图的存在性、数学模型、影响因素进行分析;建立了基于路网运行效率与路网运行车辆数关系的路网宏观基本图模型,并根据模型曲线分布规律对路网交通运行状态进行判别和划分;最后提出基于Vissim仿真获取路网最佳交通容量的流程方法。（3）路网拥堵区域交通截流控制模型及信号控制策略。构建了区域路网的宏观车流守恒模型,明确了受控路网中车流的运行情况;建立基于GA-BP-PID（genetic algorithm-back propagation-proportional integral differential）路网截流控制系统,确定每个截流控制周期的路网边界车流驶入率;根据车流驶入率,制定路网拥堵区域截流交叉口的信号相位和配时方案;考虑在实施截流控制后,截流边界存在交通拥堵溢流风险,制定区域截流边界与上游交叉口的红波协调控制方案。最后选取沈阳市某区域路网作为实验路网,通过设置三种不同路网交通仿真场景:非截流控制、截流控制以及协调截流控制,进行了Vissim仿真实验,对比了不同场景下路网交通运行指标。实验结果证明了本文所提出的考虑边界协调的路网拥堵区域截流控制策略的可行性和有效性。
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