城市网络的位置加权背压交叉控制
摘要：分布式交叉口控制技术在文献中受到关注，被认为是解决网络交叉口控制可扩展性问题的工具。其中最重要的技术之一是背压（backpressure）控制算法，最初用于大型无线网络的开发。除了在计算上轻量级外，它们还可以保证网络级别的性能，尤其是网络整体的稳定性。背压控制中的动态过程可以通过点队列网络来表示，这同样适用于交通控制的所有应用。因此，在交通中，背压控制无法捕捉到沿交叉口链路的车辆的空间分布，从而无法捕捉到溢出动态。本文利用交通动力学的连续建模原理推导出一种位置加权背压（PWBP）控制策略，以捕捉网络道路上车辆的空间分布和溢出动态。PWBP继承了传统背压控制的计算优势。为了证明PWBP的稳定性，本文开发了一个能捕捉车辆空间分布的Lyapunov函数；在宏观网络交通的背景下，正式定义了网络的容量区域；并且证明了当外部到达速率在容量区域内时，PWBP控制是网络稳定的。我们与隔离交叉口的现实世界自适应控制实现进行了比较。此外，还与其他背压方法以及在网络级别上的优化的固定时序控制进行了比较。这些实验表明PWBP相对于其他控制策略在容量区域、整个网络的延迟、拥塞传播速度、从重度拥塞中恢复（容量区域之外）以及应急事件响应方面具有更优越性。
作者：Li Li and Saif Eddin Jabari
论文ID：1810.11406
分类：Systems and Control
分类简称：cs.SY
提交时间：2019-09-02