随着经济社会的加速发展,人民生活水平显著提升,城市机动车保有量也随之增加,道路基础设施远不能满足持续增长的交通需求,供需关系的失衡使得城市交通拥堵问题日益突出。因此,如何有效缓解城市交通拥堵成为了现代智能交通研究领域的一项重要课题。本文在认真分析国内外现有研究成果的基础上,基于宏观基本图理论,对城市区域路网边界鲁棒控制策略展开了深入研究,主要研究内容如下:(1)基于周期性间歇控制的两区域路网边界控制策略研究。首先,建立了两区域路网的车辆平衡方程,在考虑宏观基本图的动态不确定性下,利用多面体集描述了参数的不确定性,构建了基于不确定宏观基本图的两区域路网边界控制系统的状态空间方程。其次,设计了周期性间歇控制器,并基于Lyapunov稳定性理论,以一组线性矩阵不等式(LMIs)的形式,提出了保证城市两区域路网边界控制系统鲁棒指数稳定的充分性条件,并给出了详尽的推导证明。最后,通过两组基于日本横滨区域路网的数值算例,验证了在所提周期性间歇控制策略下城市两区域路网边界控制系统的鲁棒指数稳定性。(2)基于采样控制的多区域路网边界控制策略研究。首先,建立多区域路网边界控制模型,通过考虑宏观基本图的不确定性和控制器饱和,构建了基于不确定宏观基本图的多区域路网边界控制系统的状态空间方程。接着通过设计采样控制器,提出了以保证城市多区域路网边界控制系统鲁棒稳定性的充分性条件,并基于Lyapunov稳定性判据给出了详尽的理论推导证明。随后考虑偶发性事件对路网交通系统的影响,提出了以最小化扰动衰减水平为优化目标的路网边界优化控制策略,从而保证多区域路网边界控制系统的抗干扰性。最后,以日本横滨和国内北京望京的区域路网为例,对所提出的采样控制策略分别进行了数值仿真分析。实验结果表明,在对多区域路网边界控制系统实施控制时,采样控制策略能保证多区域路网边界控制系统的鲁棒稳定性,且具有较好的抗干扰性。图45幅,表1个,参考文献92篇。