都市高速道路網の拡大に対応した動的流入制御問題に関する研究

响应城市快速路网扩张的动态流入控制问题研究

• 批准号: 07750625
• 负责人: 宇野 伸宏
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750625/
• 关键词: 高度交通情報システム; 都市高速道路; 交通管制手法; 動的流入制御; 線形計画問題; 経路選択原則; 動的交通流モデル

本研究の目的は、高度交通情報システムの導入を前提とした、動的な流入制御問題の定式化および解法の開発である。研究の第1段階として、線形計画法を用いた流入制御問題をベースとして、ランプ流入需要およびドライバーの目的地選択確率の時間変動に対応可能なモデルを構築し、その解法を提案した。次に、都市高速道路ネットワークの拡大を念頭に置き、1つのオンランプ・オフランプ間に利用可能経路が複数ある道路網にも適用可能な動的制御問題の定式化、ならびに、実用解法の開発を行った。本研究では、以下の手順に従いLP流入制御問題をベースとした動的流入制御モデルの開発を行った。1)LP制御モデルの動学化を図り、単一経路の道路を対象に数値計算を行いその挙動を確認した。研究の第1段階では、動学化に伴う過度の複雑さを排除するため、フローインディペンデントな交通状態を仮定してモデル化した。単一経路のネットワークを対象にして数値計算を行い、特に、交通需要(需要量および目的地の選択状況)の時間変動が制御解に及ぼす影響について検討した。2)上記1)のモデルにドライバーの経路選択原則を組み込み、利用可能経路が複数ある道路網にも適用可能な動的制御モデルを構築した。経路選択原則は旅行時間を説明変数とする集計ロジットモデルとしてモデル化した。静的制御問題から得られる制御パターンとこのモデルの制御解との相違を、数値計算を通じて確認した。3)道路ネットワーク上の交通状態に関する、フローインディペンデントの仮定を緩和するため、交通混雑の影響を考慮可能な動的流入制御モデルを構築した。具体的には、ネットワーク上の交通流動を各道路区間の交通密度の変化で表す動的交通流モデルを、流入制御モデルに組み込むことで対応した。

本研究的目的是在引入智能交通信息系统的情况下制定动态流量控制问题并开发解决方法。作为研究的第一步，我们基于线性规划的流入控制问题构建了一个模型，可以处理匝道流入需求和驾驶员目的地选择概率的时间变化，并提出了一种求解方法。接下来，考虑到城市快速路网络的扩展，我们提出了一个可应用于一个入口匝道和出口匝道之间具有多条可用路线的道路网络的动态控制问题，并开发了一种实用的解决方案。在本研究中，我们根据以下步骤开发了基于LP流入控制问题的动态流入控制模型。 1）我们尝试动态化LP控制模型，在具有单一路线的道路上进行数值计算，并确认其行为。在研究的第一阶段，假设并建模了与流量无关的交通条件，以消除与动态相关的过度复杂性。对单路线网络进行了数值计算，特别研究了交通需求（需求量和目的地选择状态）的时间波动对控制方案的影响。 2）将驾驶员的路线选择原则纳入上述模型1）中，构建了一个动态控制模型，该模型可应用于具有多条可用路线的路网。路线选择原则被建模为以旅行时间为解释变量的聚合 Logit 模型。通过数值计算证实了从静态控制问题获得的控制模式与该模型的控制解之间的差异。 3）为了放松关于路网交通状况的流量无关假设，我们构建了一个动态流入控制模型，该模型可以考虑交通拥堵的影响。具体来说，我们将动态交通流模型纳入流入控制模型中，该模型以每个路段交通密度的变化来表达网络上的交通流。

项目成果

宇野伸宏: "都市高速道路ネットワークに対する動的流入制御モデルの開発" 土木計画学研究・論文集. No.12. 757-768 (1995)

Nobuhiro Uno：“城市高速公路网动态流入控制模型的开发”土木工程规划研究和论文第 12 期。757-768 (1995)。

宇野伸宏: "オンランプの容量制約を考慮した都市高速道路の準動的流入制御手法" 土木計画学研究・講演集. No.18. 249-39 (1995)

Nobuhiro Uno：“考虑入口匝道容量限制的城市高速公路半动态流入控制方法”土木工程规划研究和讲座第18号。249-39（1995）。

宇野伸宏: "流入需要の時間変動を考慮した準動的LP制御問題" 第15回交通工学研究発表会論文報告集. 113-116 (1995)

Nobuhiro Uno：“考虑流入需求时间变化的半动态LP控制问题”第15届交通工程研究会议论文集113-116（1995）。