考虑需求随机性的变速限与边界流量控制两阶段随机模型
最优化与控制
2021-10-28 v1
摘要
边界流量控制与变速限（VSL）相结合是高速公路走廊在下游通行能力下降时维持安全与吞吐量的常用策略。然而，大多数已有模型假设需求固定且已知，而现实中并非总是如此。本文基于近期提出的以 Lighthill-Whitham-Richards（LWR）模型的 Lax-Hopf 解为依据的边界流量与 VSL 控制模型，提出一个两阶段随机模型以应对需求中的不确定性。我们的模型假设需求服从离散分布，且速度限制可从一组具有合理取值的预定义集合中选取。第一阶段通过考虑下游的速度限制控制，试图找到最优流入控制，即即时决策；第二阶段是在观测到真实需求后确定最优速度限制。这些控制通过滚动时域方案进行协调。案例研究表明，在各种场景下，所提模型均优于以需求的最小值、均值和最大值作为模型输入的三个确定性模型。在确保最大吞吐量的同时，所提模型被证明能够降低入口流量的波动，且受阻车辆数无显著增加。
引用
@article{arxiv.2110.14025,
title = {A Two-stage Stochastic Model Considering Randomness of Demand in Variable Speed Limit and Boundary Flow Control},
author = {Hao Liu and Suyash Vishnoi and Christian Claudel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.14025},
year = {2021}
}