单位：许昌学院
1.技术简介
多方式交通运行的协同组织与控制是科技部 973 项目。本项目研究既定供给和需求下路网交通流状态演化规律，建立多方式交通网络交通状态协同控制理论。在此基础上，提出以路网交通流运行状态为目标的路网组织优化和信号协同控制优化方法。具体研究内容包括：
1） 路网交通状态演化模型 ：研究道路网络、交通流参数以及组织、控制变量之间的时空相关关系，建立路网交通拓扑结构模型；构建节点层、连线层和路网层的交通状态指标；研究节点、连线的输入—输出动态特性，建立节点和连线的交通状态演化模型，并形成路网交通流运行状态演化模型；考虑公交车流以及慢行交通流，分别建立节点运行的方式状态当量和连线运行的方式状态当量，建立多方式路网交通状态演化模型。
2 ） 路网交通状态调控理论 ：研究路网状态的评价指标，并对交通状态进行阈值划分，建立不同状态区间的协同控制策略；提取可控变量，包括组织变量和控制变量，基于路网交通流演化模型，分别研究交通组织变量和控制变量对路网交通状态的敏感性，并建立可控变量协同作用敏感性分析模型。
3 ） 多方式路网交通协同控制方法 ：研究组织方式的适用条件，考虑组织方法的约束条件，研究城市轨道交通和路网交通接驳处的进出交通组织，研究公交车流和慢行车流的连线组织方法、节点组织方法，以路网运行状态为目标，建立多方式路网交通流组织优化模型；建立节点多方式交通流协同控制模型，针对不同的状态区间和对应的控制策略，建立以路网状态为目标的信号控制参数优化模型，包括低饱和度下的效率最优控制模型、中饱和度的通行控制模型以及过饱和下的状态平衡控制模型；研究组织变量和信号控制变量的联动作用，建立离散变量和连续变量的协调控制优化模型。
4 ） 控制方法的评价及实现 ：研究路网交通流状态的评价指标，建立协同控制方法的评价方法，构建多方式路网交通流运行状态协同控制评价流程，涵盖数据获取、参数优化以及方案评价。运用可视化模拟技术开发路网交通流协同控制的决策支持软件，为大城市交通管理提供工具。
2.应用成果
本项目从多方式交通系统运行层面，研究多方式路网交通流协同控制理论与方法。研究既定供给与需求下路网交通流状态的演化规律，建立多方式路网交通状态的演化模型；研究路网不同交通状态下组织变量和控制变量对路网交通状态的敏感性，以及可控变量协同作用的敏感性分析，建立路网交通状态调控理论；在多方式路网交通组织的约束条件下，建立以路网交通流运行状态为目标的路网组织优化和信号协同控制优化方法，从而提出多方式路网交通流协同控制的理论与方法。
图 1 拥堵的网络化传播特征
图 2 北京二环路公交线网的拥挤系数变化
图 3 西三环快速路宏观交通流状态五级划分