焦朋朋,云 旭,安 玉

(北京建筑大学 北京未来城市设计高精尖创新中心，北京 100044)

0 引 言

高速公路是城市间的重要交通运输通道。随着上游交通需求增加，供需不平衡，经常导致高速公路出现拥堵。拥堵现象常发生于上下游车道数不相等的瓶颈区域，车辆行驶空间受限，被迫采取换道行为，致使后方车辆减速，瓶颈处的车辆速度下降。当瓶颈密度接近临界密度时，瓶颈常发生通行能力下降现象[1]，排队车辆在瓶颈处的消散过程中，消散流量一般低于通行能力的10%～30%[2-3]。靠近“瓶颈”处车辆频繁换道是导致发生通行能力下降的主要原因之一[4]，在瓶颈区上游适当引导车辆换道可消除通行能力下降现象[5]，对缓解交通拥堵、提高通行效率十分重要。

随着车路协同系统(cooperative vehicle infrastruc-ture system，CVIS)的不断发展，车路协同环境下，智能车辆因装有检测器且能发生车路通信和车车通信可更好适用控制决策[6]，更易遵守引导方法，这种优势拓展了瓶颈区车辆的引导方式。在基于换道策略的车辆引导方法中，优化模型和概率选择模型常被使用。C.ZHANG等[7]在协同智能交通系统技术下，建立了考虑通行效率的目标函数，通过超启发式算法求解优化模型，得到各个路段的换道比例，但仅对所处封闭车道的车辆进行控制，未考虑其他车道换道行为；M.RAMEZANI等[8]建立的优化模型同时考虑最优路段密度与最少换道次数，换道次数的减少使瓶颈上游交通流运行更加均匀；S.CHOI 等[9]讨论了智能网联环境下结合……