温凯歌，张 菁

（长安大学电子与控制工程学院，陕西 西安 710064）

1 引言

交通模型是描述交通流状态的时空变化、分布规律及交通控制变量之间关系的方程式或映射，是进行交通管理的基础工具。目前的研究中，往往将城市区域交通模型[12]和城市快速公路模型[3]分别对待，可以融合城市公路和快速公路的模型较少。本文在现有交通流宏观模型的基础上，提出了改进的模型，并进行了相应的理论分析。将城市的复杂道路网络进行分解，提出了包含交叉口动态子模型和单向环形道路子模型的复杂网络分解模型。并在最后使用实测数据对模型的有效性进行了验证。

2 复杂道路网络的分解

交叉口最常用的是排队消散模型[4]，于1982年由Hunt等人提出，它描述了单独的信号交叉口交通流行进过程，并建立了相应的约束条件。该模型已经被广泛用于世界各地的大城市交通管理系统中[5]。本文在此基础上，提出了新的交叉口模型。

目前，国内外学者提出了多种形式的高速公路及城市交通流模型[6～8]，其中应用最广泛的就是希腊学者Papageorgiou 于1989 年提出的宏观模型[6]。本文对该模型作了进一步改进，提出了基于OD 的环形道路模型。目前我国城市道路主要街道上，都实行机动车与非机动车分道行驶，如果只考察机动车道，而将道路中部的少部分驶入车辆模拟成为匝道驶入，那么高速公路模型对于城市道路也是适用的。

本文将复杂的城市道路网络进行分解。城市是由一个个的街区组成的，街区之间由街道隔离开，街道交汇的部位便形成交叉口，如图1所示的是西安市部分街道组成的简单网络。……