Универсальная рекуррентная модель управления транспортными потоками в классе микроскопических моделей

Аннотация

Работа посвящена исследованию универсальной рекуррентной модели управления транспортными потоками и ее применению для моделирования и управления транспортом в сети городских дорог. Показано, что данная модель, построенная на основе теории управляемых сетей, является дискретной графовой моделью, учитывает неопределенности и позволяет решать задачи оптимального управления задержками рабочих фаз светофоров в классической постановке. Модель эффективно описывает подсети дорог при наличии данных о возможных маневрах, их вместимости, данных об ограничениях на количество машин на участках, о распределении потоков между различными направлениями и т.д. В случае наличия участков с частично неизвестными параметрами предложено аппроксимировать такие участки с помощью искусственных нейронных сетей и использовать гибридную модель, состоящую из универсальной рекуррентной модели и нейронных сетей. Описана структура гибридной модели. Гибридная модель позволяет получать детальное моделирование для наиболее важных участков сети, существенно уменьшить объем собираемых данных для моделирования и одновременно справиться с неполнотой информации о параметрах некоторых подсетей. Для подтверждения работоспособности всей гибридной модели, а также с целью поиска других видов гибридизации, в статье приводится методический пример расчета для нескольких тактов управления по универсальной рекуррентной модели. Универсальная рекуррентная модель сравнивается с другими наиболее популярными микроскопическими моделями транспортных потоков, моделями на основе клеточных автоматов, следования за лидером и предикатов. Представлен сравнительный анализ рассмотренных моделей по виду представления сетей, пространства, времени и пр.