为基于规则的 VSL 与换道控制选取速度指令距离以提升性能

可变限速（VSL）控制是最受欢迎的技术之一，具有平滑交通流、最大化瓶颈吞吐量和改善机动性与安全性的潜力。尽管在 VSL 控制应用方面已有大量研究，但鲜有研究考察 VSL 标志距事故点或瓶颈点的距离的影响。本文中，我们表明该距离对 VSL 控制的有效性和性能有显著影响。我们提出一种基于规则的 VSL 策略，基于多段元胞传输模型（CTM）使上游 VSL 区的流出与瓶颈容量相匹配。随后，我们将上游 VSL 区的距离视为控制变量，并基于多段 CTM 全面分析其对闭环交通控制系统性能的影响。我们推导了该距离需满足的下界，以保证各段交通密度均匀并缓解瓶颈拥堵。该下界经解析验证，并通过南加州 I-710 的微观交通仿真予以展示。仿真用于量化通过选取满足解析下界的上游 VSL 区距离而在机动性、安全性和排放方面获得的收益。所推导的下界是一种设计工具，可用于调优并改善 VSL 控制器的性能。