刘 安 东， 李 佳， 俞 立

( 浙江工业大学 信息工程学院， 浙江 杭州 310023 )



城市路网的鲁棒预测控制

刘 安 东*， 李 佳， 俞 立

( 浙江工业大学 信息工程学院， 浙江 杭州 310023 )

针对模型不确定的城市路网系统，设计了使闭环系统渐近稳定的鲁棒预测状态反馈控制器．首先，将“存储与向前”路段线性模型扩展为城市路网拓扑模型．同时考虑实际情况中路况变化、测量误差等因素引起的饱和流量、车辆数的不确定性的影响，提出了具有不确定参数的城市路网系统模型．然后，采用线性矩阵不等式处理方法求解一个具有约束的凸优化问题，给出了状态反馈控制器设计方法．最后通过Matlab仿真验证了所提方法能有效缓解城市交通拥堵和优化信号灯．

鲁棒预测控制；城市路网系统；参数不确定；线性矩阵不等式

0 引 言

近几十年来，随着车辆数的增加，交通拥堵已经成为阻碍社会经济发展的重要因素．在城市路网系统中，由于交通流的时段性及交通基础设施的不可扩展性，拥堵问题尤为严重[1]．因此，迫切需要一种有效的控制策略来缓解城市交通拥堵和优化路口信号灯．在已有的控制策略中，实时控制策略具有对当前变化的交通状况做出及时调整的优点，从而比定时控制策略具有更广阔的发展前景[2]．实时控制可分为基于实时交通流和基于状态空间模型的实时控制，其中基于模型的控制方法能更好地运用现代控制理论方法，故近年来得到了较快的发展……