虑边界路段动态时空关联度的城市单拥堵区域弹性边界控制

郭亚娟¹，陆鑫怡^{1, 2}，张晓莉¹，陈泊先¹，杨丽平¹

（1. 山东交通学院 交通与物流工程学院，济南250357；2. 长安大学 电子与控制工程学院，西安710064） 

摘要：基于宏观基本图的边界控制是优化城市交通网络运行效率、主动避免区域交通拥堵的重要研究方向。现有方法多采用静态边界，难以避免部分边界路段出现排队溢流。本文针对城市单拥堵区域，提出一种考虑边界路段动态时空关联度的弹性边界控制方法。引入宏观基本图理论来表征单中心拥堵区域的交通动态特性，并评估路网承载能力；解析边界路段上道路条件和交通条件的差异性；采用双因子时空分析法建立改进的综合交通关联度模型；实时获取边界路段上下游之间的交通关联强度。基于关联度分析，对边界路段进行交通状态划分，将门控式单层/双层梯度交叉口及其关联路段建模为动态弹性控制边界，进而提出一种鲁棒的弹性边界控制方法，动态调节区域边界交叉口群的交通信号配时策略。以济南中心城区路网为例进行仿真实验，从区域内部和边界路段两个维度对本文方法进行性能评估。结果表明：在区域层面，本文策略相比无边界控制平均速度提高23.5%，较对比方法提升15.6%；在边界路段层面，本文策略较对比方法平均延误降低29.4%，溢流次数减少25.3%。本文方法显著提升了区域整体通行效率与边界路段运行稳定性，可为大城市核心区与商业区提供可实施的弹性边界控制策略。

关键词：宏观基本图（MFD），弹性边界控制，时空关联度，单拥堵区域

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Cite this article

Guo, Y., Lu, X., Zhang, X. et al. Resilient Perimeter Control for Single Urban Congested Region with Dynamic Spatiotemporal Correlation of Boundary Links. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.) (2026). https://doi.org/10.1007/s12204-026-2906-0