The interest in maximizing the road utility has been increased. For maximizing the road utility, the vehicle density in the road should be optimized, otherwise there would be traffic congestion. To remove the congestion, the entrance of vehicle to the road should be controlled. On-ramp metering control strategy using group metering is proposed in this dissertation. Group metering reduces the number of metering gates but introduces the parameters with structured uncertainty, which needs more elaborate control algorithm. In this dissertation, robust and adaptive control strategy is proposed for single and multi-congestion case. With robust control, the control parameter to stabilize the network system in any traffic pattern is determined. And with adaptive control, the desired transient response for current traffic pattern is available by locating the poles in the specific bound. Finally, a control strategy for multi-congestion case is proposed.
도로의 효율을 극대화시키는 연구에 관한 연구에 관한 관심이 점점 증가하고 있다. 도로의 효율을 극대화시키기 위해서는 도로상에 있는 차량의 밀도가 최적 상태에 있어야 한다. 만일 차량 밀도가 최적지 보다 클 경우 도로는 혼잡을 일으키게 된다. 이러한 혼잡을 제거하기 위해 차량이 도로상에 진입하는 것을 통제할 필요가 있다. 본 논문에서는 단체 진입로를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있지만 시스템내에 구조화된 불확실성 인자를 가지게 함으로써 좀 더 복잡하게 제어 알고리즘을 요구한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 강인제어 방식과 적응제어 방식을 이용하여 단일 구간 혼잡 경우와 다중 구간 혼잡 경우에 대해서 연구하였다. 강인 제어 방식을 이용하여 임의의 교통 상황에 대해서도 전체 시스템을 안정화시킬 수 있는 제어기를 설계하였다. 강인 제어기는 간단하지만 모든 상황에 대해 안정화시키도록 설계되어 있으므로 과도 응답이 만족스럽지 않을 수 있다. 원하는 과도 응답 특성을 얻기 위해서는 교통 상황에 따라 제어기를 다시 설계하여야 하는데 본 논문에서는 시스템의 특성 방정식의 해가 특정 구간에 있도록 하는 제어 알고리즘을 제안하였다. 마지막으로 다중 혼잡 구간 제어를 위해 제어 신호 선택 방법을 수정함으로써 단일 혼잡과 동일한 방법의 알고리즘을 사용할 수 있도록 하였다.
