高速公路网交通诱导系统是一个综合了大量信息，集成了多种先进技术的复杂系统，国内外学者对与此相关的理论、方法和技术进行了大量的研究，这些研究对建立综合性的高速公路网交通诱导系统具有重要的参考和借鉴意义。
1.1国外的研究状况
在二十世纪八九十年代，欧、美、日等发达国家提出ITS的概念并对此相关的技术展开了大量研究，到九十年代，取得了较多的研究成果。
ThanavatJunchaya(1994年)成功设计了几个能够分析复杂AfMS(AdvaneedTrafficManagementSystem，先进的交通流管理系统)的交通流模型，内容包括:
(l)有/无出行者信息系统环境下的驾驶员路线选择模型;(2)连续时变的交通需求数据与因突发事件、车道封闭及信号相位变化所引起的通行能力变化之间的界面;(3)交通背景环境分析;(4)交通状态不稳定或竞争资源时有效的分流。
该研究以先进的并行计算结构开发了针对实时应用的交通流分配和仿真系统。使用有8192个处理器的CM一2，在90秒内完成了对32000辆车每6秒钟扫描，时长为30分钟的MPSM仿真。仿真实验的结果清楚表明所开发的模型的性能良好，并行计算机能够在经济的性价比下为实时交通仿真提供必要的计算能力。
该研究的局限在于它假设配置诱导设备的车辆完全接受来自交通控制中心的信息(如100%的遵从率)，这在实际中是不太可能的l5J。BrianC.Dean(1999年)对前人所进行的离散时间动态最短路径算法进行了分析比较，提出了连续时间动态最短路径算法，在网络中引入了时间相关的概念，即在不同时刻进入网络，尽管走相同的路线，其用时和费用也是不同的。作者对比了不同点数、不同弧数情况下求解动态最短路径的时间消耗，在FIFO规则下，3000条弧的动态最短路径求解时间不到6秒，3000节点，9000条弧下求解动态最短路径用时小于8秒，这在实际应用中是完全可以接受的[6]。
Jose颇emioe呷10Panganiban(1999年)重点研究了先进的出行服务系统对运输网络中交通拥挤的影响，取得了以下研究成果:(l)评估了驱使司机向系统优化方向转变的路径导航系统，进行了接受系统优化路径用户的作用效果仿真，并进行了参数检验，证实存在一个临界段和起始段，在临界段以下，路径诱导系统是无效的，在起始段，需要路径导航来实现路径吸引(达到分流目的)。这些仿真表明，在通常情况下，看到信息的出行者并没有接受信息的意愿，只有通过价格调整等办法，才能刺激出行者按照信息诱导的意图行驶。(2)调查和实践证明，出行者有多个选择原则，如行程时间，距离，路上车辆的多少以及个人习惯。
在此基础上，提出了使用户的行程时间和不舒适度最小化的模型，通过行程时间推导，行程时间表达，延误及资源利用等指标，对该模型进行了参数检验，以表明所建立的仿真推导模型接近实际系统中出行者的选择行为。(3)检验了信息系统对实际运输网的影响，并编程实现了不同情况分组的仿真。结果表明，其效果与出行者信息系统的市场化水平、所提供信息的质量，路网中的事件数量及拥挤程度有重要关联I7]。
Didie:M.ValdesDiaz(1999年)认为，针对高速公路网的交通拥挤，智能运输系统中的两个子系统—先进的交通管理系统和先进的出行者信息系统可以减少拥挤，但 是真正要获得好的效果，还要将二者结合起来，对高速公路网进行综合管理。交通控制策略用于对路网中的交通流进行管理，而信息诱导策略用于提高路网的整体效能。这些信息包括了考虑到各种道路及相关变化的出行前信息及出行中信息。当有突发事件时，系统的策略包括两个方面:检测到拥挤后立即实施的行动策略和上游信息诱导策略，同时调整路网的交通控制参数(速度限制等)。
作者研究了事件发生时的新的处理流程:通过可变情报板优化转移率，告知驾驶员通过不同路径的行程时间，同时采用信号控制策略，让司机意识到所在路线的延误情况及建议绕行路线。对于这样的处理流程，通过仿真，评估了使用控制策略后在节省出行时间和减少延误方面的效果。同时，论文综合使用仿真模型，高速公路控制，信号控制，可变情报板，出行前一出行中信息策略来减少非常发事件的不良影响。该研究中DYNASMART仿真系统发挥了十分重要的作用，能够包含高速公路通道网中的各种控制因素。仿真中还以情报板为工具，通过行程时间调节高速公路上的转移率以获取高速公路网的最大效能[8]。
SEONG一ILSHIN(2001年)研究了实时综合交通控制系统的动态交通分配方法，通过在线动态交通分析模型，反映路网交通条件的时变情况。由于在动态分配中考了路网的动态变化，这样相关的信息可以发布给每个出行者群体。该研究使用在线修正、动态交通控制和基于路线的动态交通分析模型来研制一个全面综合的动态系统。在交通分配求解中，使用了基于约简的新的公式求解方法，该公式和算法只考虑链路、路径和距离起点的时间，这使得对单级或级联的多级动态交通分析模型可以应用于实时系统[9]。
CHANKingsun.(2001年)对DIS(DriverInformationSystem，驾驶员信息系统)应用中的交通流分配模型进行了研究，重点研究了行程时间预测方法，提出用双层规划模型在路网中布置速度采集传感器，并以实例说明了模型的有效性。另外，为了验证DIS的有效性，通过仿真技术、最短路径计算一级连续平均等方法，对有DIS和无DIS的路网行程时间进行了比较，并通过整个路网的行程时间来评价DIS的效益。这些研究工作表明，DIS中行程时间估计的准确性，对DIS的使用效果有影响。由于司机的偏好对路线选择有影响，因此在研究中在香港国际机场高速公路上对司机的偏好进行了调查，通过这一调查数据，对DIS下的路线选择模型进行了修正[’0]。
MichaelMauch(2002年)研究了在交通拥挤中车辆排队的震荡情况，通过波速来描述交通拥挤的传播和扩散，最终使用ninematic波理论小误差地描述启动一刹车波的传播模型[川。
几ewan心m(2003年)探讨了四种车辆跟车模型，对模型进行了仿真和修正。在此基础上研究了停一走拥挤的扩散模型，该研究对于拥挤扩散具有借鉴意义[’2]。YounesHamdoueh，PatrieeMareotteSangNguyen(2004年)提出了当出行者完全按照所提出的策略来选择路径的动态交通分配模型。该模型的前提条件是路网相关弧的容量是确定的，流的变化以离散时间序列的方式描述。在这样的路网中，驾驶员的策略按照个体偏好的排列，流向后续分叉较多的节点。该模型的主要考虑因素是按照先进先出原则和出行者偏好载入一天内的网络负载。对每一对起讫点，当策略的时间延误最小时，就可获得分配平衡。通过试验网络，用数据验证了这种分配的存在[l3]。
Huajingshi(2004年)认为，尽管由于具有对很多应用中的细节变化的建模能力，微观仿真模型已经受到关注，但是，在很长的路段上获取交通的细小演化是不必要的。因此，作者提出综合了基于微观仿真结论的控制理论来提供动态交通分配下可有效计算的、稳定的交通扩散模型。在该研究中，考虑了一般网络中基于时间的OD矩阵的修正问题。通过数据修正，相对于无交通统计的情况，能提供更好的交通状态预测。所提出的TDODMC(基于时间的OD矩阵修正)是一个基于动态交通分配的模型，其分配矩阵P由内部的以TDODM为图的嵌入式DTA模型来确定，依赖于交通流扩散和动态户平衡模型仿真来分配路线。结果表明，TDODMC通过匹配交通流计数，提高了Dl’A模型中行程时间序列的与实际的一致性。通过修正过的OD矩阵产生的交通状态比由初始OD矩阵，包括没有交通流计数的路线，所产生的交通状态更接近于真实的交通流状态。
作者开发了在线DTA解决方案体系，所提出的基于DTA模型的方案体系可以作为AfMS中的交通流管理工具。通过将混合交通流仿真和TDODMC模型集成到持续滚动的结构中，所提出的解决方案体系有解决协调性问题的潜力，其分段结构确保交通供需及控制的变化能在后续阶段得到充分考虑。为阐明解决方案体系，在其中建立了伴随DTA模型的实际应用环境，这样，解决方案体系和现实中的路径分配的假设、交通流扩散机制是相同的。结果表明，在实时交通流信息的支持下，通过有效地产生更好地估计和预测路网中的占有率和速度，该解决方案体系提高了在线DTA模型的一致性。
与单纯的微观或中观交通流仿真相比，混合交通流仿真能够提供更真实、更有效交通流扩散建模方法。TDODMC提供一个产生与观测交通流统计相匹配的动态用户平衡模式。通过将修正的OD需求分配到更新网络状态的路网中和通过混合交通流仿真网络扩散，可以从DTA模型中得到与实际一致的网络状态【’41。在求解城市最短路径时，传统的方法主要考虑在行驶路线上所花费的时间，ArunShankarBho~ick(2005年)增加了在交叉口的等待时间。使用该方法所搜索的最短路径使配置导航设备的车辆比未配置导航设备的车辆节省了更多的时间。以Monireal城路网为背景的仿真结果表明，其预计的最短路径行程时间与实际行驶中的最短路径行程时间是接近的[l5]。该研究对在出现突发事件时重新确定路段的行程时间具有借鉴意义。
JibingLi(2006年)研究了突发事件的延误时间估计[l6]，与本文研究相关的内容是其在第5章提出:事件发生时，所在路段的车辆会转移到其它道路，造成其它路段交通受到影响。但是，当其它路线的交通量较大时，如果当前路段并没有引起交通堵塞，只是行程时间延长时，可以通过可变情报板显示原路线的行程时间及转移路线的行程时间，调整出现在原路线和转移路线上的车辆数。
HaithamM.Ai一Deek，P.E.，M.ASCE，EmamB.Emam，M.ASCE(2006年)研究了一种可靠估计路网行程时间的方法日7]，该方法适用统计和分类手段，对路网各路段在不同交通状态下的行程时间进行分类统计，以此来估计在某一特定状态和条件下某路径的通行时间。
国外的这些研究，主要集中在交通流分配算法、混合交通控制仿真、诱导信息影响以及行程时间估计方面，国外的研究表明，诱导和信息发布对不同年龄的驾驶员都有影响，能够不同程度提高驾驶员选择路线的能力，通过动态路径引导的方法，可以减少旅程时间，尤其是在有非常发性事件发生时，通过信息发布和路径引导，能够节省大量的时间。另一方面，驾驶员在出行前获知的交通信息，对驾驶员出行时间及出行路线的选择都有大的影响。
