应对大交通量的调度驱动交通信号控制方法

近期在去中心化、调度驱动交通控制方面的工作已证明，其能够显著提升复杂城市路网中的交通流效率。然而，在车辆数量增加至路网物理容量达到或超过饱和的情况下，观察到调度驱动方法的有效性开始下降，导致路网拥堵逐步加剧。本质上，在此情形下交通控制问题不再是一个调度问题，而更多地成为一个排队管理问题。本文提出一种实时交通控制的复合方法，利用感知到的排队长度信息来影响调度决策，并在大流量/高拥堵环境中使信号控制策略平稳地转向排队管理。具体而言，排队长度信息用于为在任意时刻必须通过给定路口的已感知车辆簇建立权重，从而偏置等待时间最小化计算。为计算这些权重，我们建立了一个模型，其中连续的放行相位被视为伊辛模型的不同状态，参数量化了相互作用的强度。为确保可扩展性，排队信息仅在直接相邻路口间交换，并保留本地路口调度的异步特性。我们通过对真实路网的微观交通仿真展示了该方法的潜力，在重型交通场景下相比基线调度驱动方法平均等待时间减少60%。我们还报告了初步现场测试结果，显示其能够在交通高峰时段缩短排队。