基于Q学习的主干道交通信号控制与速度偏移协调

主干道交通与高速公路交通相互影响，但两者独立控制。主干道交通信号不考虑高速公路交通以及匝道如何控制进入交通，也无法控制高速公路的驶出交通。这通常会导致任一方向上的长排队阻塞匝道，并溢出到主干道或高速公路车道。本文提出一种自适应主干道交通控制策略，该策略结合了交通信号控制（TSC）和动态速度偏移（DSO）协调，采用Q学习算法处理包含高速公路路段和相邻主干道的交通网络。TSC智能体根据观测到的交叉口需求和相邻高速公路出口匝道排队计算信号周期时长和绿信比。DSO智能体根据相邻交叉口之间的物理距离、交叉口排队和信号周期计算相对偏移和双向推荐速度。我们使用包含I-710高速公路附近七个交叉口的主干道走廊的微观交通仿真评估了所提出的主干道交通控制策略的性能。在低或中等需求下，所提出的基于QL的控制在行程时间和停车次数方面显著优于固定时间控制和MAXBAND。在高需求场景中，基于QL的控制提供的行程时间优势有所降低，因为它缓解了出口匝道和交叉口排队，在我们看来这是必要的权衡。此外，同时实施高速公路和主干道交通控制可获得互惠效益。