信号控制双环网络中交通静态与动态分析：一种庞加莱映射方法
动力系统
2015-06-11 v1
摘要
理解城市网络中的交通静态与动态对于制定有效控制和管理策略至关重要。本文提供一种新方法来研究信号控制双环网络中的交通静态与动态，该方法可洞察更一般信号控制交通网络的运行。在路段排队模型(LQM)框架下，并假设三角形交通流基本图，将信号控制双环网络作为切换仿射系统研究。由于周期性信号配时，形成周期性密度演化轨道并定义为稳态。引入庞加莱映射方法分析此类稳态的性质。在短周期时长下，推导出了闭式庞加莱映射。通过寻找并分析庞加莱映射上的不动点，得到稳态及其稳定性性质。发现稳态可以是渐近稳定、李雅普诺夫稳定或不稳定。分析了滞留比和初始密度对宏观基本图(MFDs)和死锁时间的影响。在MFD上观察到多值性和死锁现象，以及具有非零平均网络流率的不稳定分支。在长周期时长下，数值求解庞加莱映射上的不动点，获得的稳态和MFD与短周期时长下的非常相似。与早期研究相比，本文提供的分析框架可用于给出双环网络静态与动态的完整闭式解。这有助于更好地理解信号交叉口与转弯行为的组合如何影响如MFD等网络性质。
引用
@article{arxiv.1506.03122,
title = {Analysis of traffic statics and dynamics in a signalized double-ring network: A Poincar\'{e} map approach},
author = {Qi-Jian Gan and Wen-Long Jin and Vikash V. Gayah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.03122},
year = {2015}
}
备注
27 pages, 7 figures