کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7538907 1488932 2018 25 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An exact convex relaxation of the freeway network control problem with controlled merging junctions
ترجمه فارسی عنوان
آرامش محدب دقیق مشکل کنترل شبکه آزادراه با اتصالات کنترل ادغام شده
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
ما مشکل کنترل شبکه آزادراه را در نظر می گیریم که هدف آن بهینه سازی عملکرد شبکه های ترافیکی است که توسط مدل انتقال سلول از طریق اندازه گیری رمپ و کنترل تقاضای اصلی تقاضای اصلی مدل سازی شده است. مشکلات کنترل بهینه با استفاده از مدل انتقال سلولی معمولا به دلیل نمودار غیر خطی بنیادی غیر محدب هستند، اما اغلب استفاده از آرام سازی محدب که محدودیت تقاضا و عرضه آرام است، استفاده می شود. کارهای قبلی شرایطی را مطرح کرده اند که در آن راه حل های آرامش را می توان با توجه به محدودیت های اصلی انجام داد. در این کار، ما این شرایط را به طور کلی تعمیم داده و نشان می دهیم که کنترل جریان به اتصالات ادغام به اندازه کافی برای انجام این کار کافی است، اگر هدف این است که کل زمان صرف شده در ترافیک را به حداقل برسانیم. ما این نتیجه را با معرفی یک نمایندگی سیستم جایگزین به دست می آوریم. در نمایندگی جدید، پویایی سیستم، مقعر و حالت یکنواخت است. ما نشان می دهیم که دقیق بودن آرام سازی محدب مشکالت کنترل بهینه افق نهایی از این خصوصیات است. نتیجه اصلی بدست آمده از طریق توصیف دینامیکی سیستم، اجازه می دهد تا با استفاده از روش یکنواختی، از یکدیگر جداگانه، نمودارهای بنیادی مقعر و چند نوع کنترل برای همکاری های اتصال استفاده کنیم. مشتق شده همچنین یک روش ساده برای بررسی اینکه آیا نتایج همچنان برای گسترش یا اصلاح مدل هایی که در این کار مورد بررسی قرار گرفته اند، نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
علوم انسانی و اجتماعی علوم تصمیم گیری علوم مدیریت و مطالعات اجرایی
چکیده انگلیسی
We consider the freeway network control problem where the aim is to optimize the operation of traffic networks modeled by the cell transmission model via ramp metering and partial mainline demand control. Optimal control problems using the cell transmission model are usually non-convex, due to the nonlinear fundamental diagram, but a convex relaxation in which demand and supply constraints are relaxed is often used. Previous works have established conditions under which solutions of the relaxation can be made feasible with respect to the original constraints. In this work, we generalize these conditions and show that the control of flows into merging junctions is sufficient to do so if the objective is to minimize the total time spent in traffic. We derive this result by introducing an alternative system representation. In the new representation, the system dynamics are concave and state-monotone. We show that exactness of the convex relaxation of finite horizon optimal control problems follows from these properties. Deriving the main result via a characterization of the system dynamics allows one to treat arbitrary monotone, concave fundamental diagrams and several types of control for merging junctions in a uniform manner. The derivation also suggests a straightforward method to verify if the results continue to hold for extensions or modifications of the models studied in this work.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Transportation Research Part B: Methodological - Volume 114, August 2018, Pages 1-25
نویسندگان
, ,