个人快速交通系统智能协同控制与优化*孙沐霖赵春晓†(北京建筑大学电气与信息工程学院,北京建筑大学未来城市设计高精尖创新中心,100044,北京)摘要提出了一种新型智能协同控制运行方案,基于个人快速交通(PRT)车辆的运行规则与车辆间的自组织关系,以自底向上的方式建立动态知识图谱,用以辅助车辆运行决策;通过领航者-跟随者策略在车辆行驶过程中形成虚拟车队运行,在此基础上,将滚动优化策略与粒子群算法(PSO)相结合,对车辆的加速度和减速度进行滚动优化调整,缩短了PRT车辆形成虚拟编队的运行时间,进一步提高了PRT系统的运输能力.结果表明:智能协同控制运行方案使得PRT车辆形成虚拟编队所耗时间平均减少了约38%,每小时运输客流量平均提高了约1.5倍;该运行方案保证了PRT系统运行的高效性和安全性,符合低碳出行、绿色发展的需要.关键词个人快速交通系统;动态知识图谱;虚拟编队;滚动优化;粒子群算法中图分类号U495;TP273DOI:10.12202/j.0476-0301.20220910引言随着中国社会城市化发展进程的不断加快,机动客运车辆保有量逐年高速递增,中国大中城市交通拥堵问题愈加突出,给人们出行带来了新的挑战[1].中国城市公共交通体系基本形成了以大运量地铁为主体,出租车、公用汽车作为补充的格局.然而地铁、轻轨等大运量轨道交通只能为人们提供站到站的交通服务,不能将乘客直接运输到最终目的地.个人快速交通(personalrapidtransportation,PRT)于20世纪50年代由Fichter[2]首次提出,它是一种主要由无人小型智能车辆,且以高架为主的专属路权轨道组成的新型交通系统,旨在避开城市地面上拥挤复杂的开放式公共道路,在专属路权轨道线路内行驶以实现城市站到站间车辆的安全快速及便捷直达服务,以满足都市人群个性化交通的需求[3].自PRT概念提出以来,在国外多个国家,如美国、英国、加拿大等得到了广泛的发展[4].1975年,波音公司在西弗吉尼亚大学首次完成对PRT理念的试验,建造了1个长为8km的PRT系统,让学生能够便捷地在不同校区之间活动,该系统目前仍然正常服务.2011年,基于ULTra(urbanlighttransportation)技术研发在英国希思罗机场建造了1条运输旅客的PRT线路,被视为对未来智能交通科技的一次革命性创新.PRT在国内也有应用:成都天府国际机场通过PRT,将航站楼和机场北侧远端的停车场连接在一起,该线路全长4.8km,仅需5min就可以完成航站楼到停车场的单向运输,这是PRT技术在中国的首次应用;赵汝江等[5]针对广州城中...