【摘要】：我國(guó)收費(fèi)高速公路和城市道路分別歸屬不同的部門管轄,獨(dú)立設(shè)計(jì)建設(shè),獨(dú)立經(jīng)營(yíng)。高速公路收費(fèi)站與城市信號(hào)交叉口的銜接路段是兩大路網(wǎng)臨界的特殊區(qū)域,同時(shí)是道路瓶頸點(diǎn),銜接路段的交通狀態(tài)直接影響兩大路網(wǎng)的交通運(yùn)輸,隨著交通出行需求的日益增長(zhǎng),銜接路段的交通擁堵問(wèn)題日漸突出,已經(jīng)不容忽視。為適應(yīng)于我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)安全與暢通的發(fā)展需求,我們亟需對(duì)此展開系統(tǒng)研究,以建立高速公路與城市道路一體化、系統(tǒng)化、智能化的管理體系。本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下四部分:第一,進(jìn)行交通關(guān)聯(lián)性分析,論證了收費(fèi)高速公路出入口匝道、收費(fèi)站與銜接交叉口三者之間進(jìn)行協(xié)同控制的必要性。第二,針對(duì)收費(fèi)站銜接單信號(hào)交叉口的情況,以目標(biāo)區(qū)域延誤最小化或通行能力最大化為控制目標(biāo),以預(yù)防收費(fèi)匝道與收費(fèi)廣場(chǎng)、交叉口及銜接路段發(fā)生排隊(duì)溢出為約束條件,對(duì)非飽和與飽和兩種交通狀態(tài)分別提出了收費(fèi)高速公路出入口匝道與銜接交叉口的協(xié)同控制方法,這樣一方面實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)站的通過(guò)車輛數(shù)與交叉口的信號(hào)配時(shí)相互協(xié)調(diào),另一方面挖掘了收費(fèi)站通調(diào)控車流的功能,以保障高速公路出入口車流的正常通行。仿真案例分析也驗(yàn)證模型這些特點(diǎn)。第三,針對(duì)收費(fèi)站雙進(jìn)雙出車流銜接雙交叉口的情況,以各目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的排隊(duì)長(zhǎng)度為約束條件,建立了飽和交通狀態(tài)下通行能力最大化的多目標(biāo)協(xié)同控制模型,將收費(fèi)公路出口車流分散至周邊交叉口群,預(yù)防連接路段發(fā)生排隊(duì)溢出并避免因公路入口車流無(wú)限制而引起的高速公路主線擁擠。廣州市北二環(huán)高速北村收費(fèi)站的案例仿真分析也表明該模型的合理性,可以有效控制鏈接路段的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度,均衡路網(wǎng)擁擠度。第四,為了避免交通擁堵轉(zhuǎn)移至收費(fèi)站周邊交叉口群,本文引入模糊控制理念,首先將出入口匝道、收費(fèi)站與銜接交叉口作為一個(gè)車流起源與消散的整體,然后對(duì)周邊交叉口群進(jìn)行區(qū)域模糊控制,調(diào)整各進(jìn)口相位的綠燈時(shí)間,使交通流均衡分散于周邊交叉口。最后通過(guò)實(shí)例仿真分析驗(yàn)證了區(qū)域協(xié)同控制方法的可行性與優(yōu)越性。
【圖文】：

圖 3-7 仿真交通流量輸入型求解及方案對(duì)比例中以固定信號(hào)周期 C0=160s 進(jìn)行信號(hào)配時(shí)，最優(yōu)化函數(shù)其他參數(shù)確定過(guò)、最大綠燈時(shí)間分別取值 15s、60s；全紅與行人過(guò)街綠燈時(shí)間均為 40s，損失時(shí)間 L=49s；路段防擁堵的控制閾值的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)車長(zhǎng)度 6vL m，，車頭路段1 = 0.85，匝道2 = 0.85，則有M NQ Q 106，Rex RenQ 64， Q 0.458 輛/秒，, ,0.431e l n lP P 輛/秒。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)大車、小車車型比例為通工程學(xué)》[72]查表車道功能影響系數(shù)取值ht =2.65。上述參數(shù)以及實(shí)時(shí)仿通流量與排隊(duì)數(shù)據(jù)代入模型中進(jìn)行求解。ISSIM 中輸入流量進(jìn)行仿真，仿真時(shí)長(zhǎng)為 24000s，MATLAB 求解模型輸反饋至 VISSIM 以調(diào)控信號(hào)配時(shí)與收費(fèi)站通行能力，隨機(jī)輸出五組仿真過(guò)

制方案19200 0.202 0.280 0.443 5.26 15.2424000 0.270 0.268 0.387 4.55 13.393.4.3 仿真結(jié)果分析改變 VISSIM 中隨機(jī)種子參數(shù)，進(jìn)行多次仿真反復(fù)驗(yàn)算，對(duì)比現(xiàn)狀定時(shí)控制模式和韋氏分時(shí)段配時(shí)模式，輸出仿真過(guò)程中路網(wǎng)整體的車輛平均延誤時(shí)間和平均排隊(duì)長(zhǎng)度等評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，仿真結(jié)果如表 3-3 與如圖 3-8 和圖 3-9 所示。表 3-3 不同方案下的交通優(yōu)化率仿真對(duì)比方案對(duì)比評(píng)價(jià)指標(biāo)平均延誤 平均排隊(duì)長(zhǎng)度 平均停車次數(shù) 出口路段通過(guò)率 入口路段通過(guò)率韋氏配時(shí) -7.19% -6.10% -6.56% +8.44% -1.5%協(xié)同控制 -21.22% -16.38% -20.91 +14.13% +1.7%
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U491.54

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡娟娟;孫小端;李鳳;;出入口匝道對(duì)快速路安全性的影響[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2017年14期

2 張騰飛;左忠義;;高速公路出入口匝道交通安全評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì);2010年21期

3 齊馳;侯忠生;卜旭輝;;快速路入口匝道排隊(duì)現(xiàn)象分析及其對(duì)策[J];交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息;2009年02期

4 陳建陽(yáng);;高速公路入口匝道的控制策略及其評(píng)價(jià)[J];長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1988年01期

5 修渝生 ,楊天怡;高速公路入口匝道定時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成及原理——單片微型計(jì)算機(jī)在高速公路入口匝道控制中的應(yīng)用[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);1989年01期

6 張恒;;基于集值統(tǒng)計(jì)的高速公路出入口匝道安全評(píng)價(jià)方法[J];北方交通;2015年09期

7 李紅偉;陸鍵;馬永鋒;劉元林;;城郊高速出入口匝道選址模型[J];交通信息與安全;2013年05期

8 曹鵬;賈洪飛;雋志才;唐明;;高速公路入口匝道控制算法用戶公平性分析[J];公路交通科技;2006年11期

9 陳德望,王飛躍,陳龍;基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的城市高速公路入口匝道控制算法[J];交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào);2003年02期

10 丁建梅,王可崇;高速公路入口匝道交通模糊控制研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2002年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 晏啟鵬;;高速路入口匝道交通感應(yīng)控制系統(tǒng)仿真[A];全國(guó)青年管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)論文集（第2卷）[C];1993年

2 徐進(jìn)學(xué);于雙和;徐麗君;;高速路入口匝道的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第五分冊(cè)）[東南大學(xué)學(xué)報(bào)（增刊）][C];2009年

3 張海波;張玲玉;何忠賀;李敏;;區(qū)域路網(wǎng)邊界與出入口匝道協(xié)同控制方法研究[A];第十二屆中國(guó)智能交通年會(huì)大會(huì)論文集[C];2017年

4 雷麗;董力耘;戴世強(qiáng);;高架路入口匝道交織流的分析和控制[A];第十八屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2004年

5 聶磊;楊曉光;楊曉芳;莊斌;;上�？焖俾啡肟谠训绬吸c(diǎn)控制策略仿真評(píng)價(jià)研究[A];第一屆中國(guó)智能交通年會(huì)論文集[C];2005年

6 李文華;陸建;;高速公路突發(fā)事件下路段交通疏導(dǎo)技術(shù)[A];城市交通發(fā)展模式轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新——中國(guó)城市交通規(guī)劃2011年年會(huì)暨第25次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2014年

7 池榮虎;陶阿嶸;侯忠生;;基于迭代反饋整定的快速路入口匝道的ALINEA控制[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年

8 黃小原;呂搌遼;;自校正控制在高速公路交通問(wèn)題中的應(yīng)用[A];1991年控制理論及其應(yīng)用年會(huì)論文集（上）[C];1991年

9 黃小原;李寶家;;神經(jīng)伺服系統(tǒng)在高速公路交通控制中的應(yīng)用[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊(cè)）[C];1999年

10 李細(xì)元;;高速公路機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能分析[A];2015年7月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2015年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前8條

1 本報(bào)記者 趙磊;通衢風(fēng)景異 步步皆旖旎[N];寧夏日?qǐng)?bào);2014年

2 本報(bào)記者 孫宏陽(yáng);明年治擁堵 開出四“藥方”[N];北京日?qǐng)?bào);2017年

3 記者 吳曉菁;鷺江道下穿通道 兩種方案請(qǐng)您提建議[N];廈門日?qǐng)?bào);2012年

4 記者 趙偉;豐田自動(dòng)駕駛車計(jì)劃5年后實(shí)現(xiàn)商品化[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2015年

5 通訊員 郭偉 馬珉璐 記者 解麗達(dá);今年投資8000萬(wàn)元建綠美廊道[N];河北日?qǐng)?bào);2014年

6 本報(bào)記者 蔡沖春;塑造美麗文明新白山[N];長(zhǎng)白山日?qǐng)?bào);2019年

7 記者 王淑文;濟(jì)南城區(qū)東西動(dòng)脈、南北巨龍明日貫通[N];濟(jì)南日?qǐng)?bào);2017年

8 本報(bào)記者 陳劍;均衡南北交通 緩解東西壓力[N];太原日?qǐng)?bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 張梟雄;高速公路入口匝道控制算法的仿真評(píng)價(jià)與優(yōu)化[D];吉林大學(xué);2005年

2 譚滿春;面向ITS的高速公路網(wǎng)交通分配與入口匝道控制方法研究[D];華南理工大學(xué);2000年

3 黃治爐;互通式立交設(shè)置及出入口研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2016年

4 王濤;車速離散性對(duì)高速公路通行效率的影響研究[D];東南大學(xué);2016年

5 李慧軒;基于駕駛行為動(dòng)態(tài)獲取的換道行為微觀建模及仿真校驗(yàn)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄒磊;車路協(xié)同環(huán)境下面向移動(dòng)瓶頸的高速公路控制研究[D];華南理工大學(xué);2019年

2 陳綱梅;收費(fèi)公路出入口匝道與銜接信號(hào)交叉口的協(xié)同控制方法研究[D];華南理工大學(xué);2019年

3 李旭;快速路偶發(fā)性交通擁堵影響范圍動(dòng)態(tài)界定及疏導(dǎo)策略研究[D];中國(guó)人民公安大學(xué);2019年

4 許耀根;快速路入口匝道宏觀車流VSP與油耗特性分析[D];福建農(nóng)林大學(xué);2019年

5 夏銀霞;基于車路協(xié)同的高速公路入口匝道車輛匯入引導(dǎo)方法研究[D];武漢理工大學(xué);2016年

6 程宏飛;城市快速路入口匝道與銜接交叉口的協(xié)調(diào)控制[D];東南大學(xué);2018年

7 彭亞成;車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高速公路單點(diǎn)入口匝道的優(yōu)化控制方法研究[D];東南大學(xué);2018年

8 郁遠(yuǎn)征;城市快速路合流區(qū)車流停走波生成機(jī)理與模擬[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2018年

9 覃林;考慮排放的城市高架快速路入口匝道控制策略研究[D];西南交通大學(xué);2018年

10 周強(qiáng);快速路入口匝道與關(guān)聯(lián)交叉口協(xié)調(diào)控制方法研究[D];北京交通大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2701284