發(fā)布時(shí)間：2020-06-20 14:08

【摘要】：快速路系統(tǒng)是城市交通的重要組成部分,它通過(guò)改善道路條件和交通環(huán)境使車流以連續(xù)流的形式快速通過(guò),為城市內(nèi)部的交通提供了快速、高效的運(yùn)行環(huán)境,在一個(gè)城市的交通運(yùn)輸系統(tǒng)中往往起著大動(dòng)脈的作用。但是,由于快速相對(duì)封閉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及其對(duì)城市內(nèi)部中遠(yuǎn)距離運(yùn)輸車輛的大力吸引作用,在發(fā)生降雪天氣時(shí)如若不對(duì)其及時(shí)地加以管控,在快速路的瓶頸路段往往形成一個(gè)嚴(yán)重的擁堵區(qū)域并迅速向上游蔓延,最終導(dǎo)致長(zhǎng)距離、大面積、長(zhǎng)時(shí)間的快速路阻塞現(xiàn)象。作為一種相對(duì)較新的快速路主線控制技術(shù),可變限速控制技術(shù)在近年來(lái)吸引了廣大學(xué)者的關(guān)注,并在實(shí)際應(yīng)用方面取得了一系列進(jìn)展。但是,由于不同地區(qū)快速路設(shè)計(jì)條件及交通運(yùn)行特性的差異,加之惡劣多變的天氣條件對(duì)快速路運(yùn)行的影響,一個(gè)地區(qū)的限速策略應(yīng)用于另外地區(qū)時(shí)往往并不能起到預(yù)期的效果。本文參考國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域的研究成果及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),針對(duì)我國(guó)北方的城市快速路特點(diǎn),從研究冰雪天氣對(duì)快速路交通的影響入手,首先調(diào)查并比較分析了冰雪天氣下快速路交通流各參數(shù)的變化規(guī)律與正常天氣下的異同,掌握了冰雪天氣下快速路交通流的演變規(guī)律;其次根據(jù)第一步的調(diào)查結(jié)果對(duì)冰雪天氣下快速路的交通流演變規(guī)律及關(guān)鍵交通流現(xiàn)象進(jìn)行建模,并根據(jù)需求對(duì)傳統(tǒng)的元胞傳輸模型進(jìn)行了改進(jìn);然后提出了一種基于Q學(xué)習(xí)算法的快速路可變限速控制策略,該策略可應(yīng)用于冰雪天氣下得快速路控制,旨在保證快速路運(yùn)行安全的基礎(chǔ)上提高其通行能力;最后,針對(duì)我國(guó)某北方城市的某一快速路瓶頸區(qū)域詳細(xì)說(shuō)明了包括限速路段的選取、限速標(biāo)志的設(shè)置及限速值的計(jì)算等限速策略的具體實(shí)施過(guò)程,并結(jié)合前期的準(zhǔn)備工作,應(yīng)用改進(jìn)后的元胞傳輸模型以MATLAB為平臺(tái)搭建了實(shí)驗(yàn)路段的仿真系統(tǒng),并在仿真系統(tǒng)中分別對(duì)無(wú)控制、模型控制和基于Q學(xué)習(xí)算法的可變限速控制三種方法進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)。結(jié)果表明,在相同的輸入下本文提出的可變限速控制策略減少快速路的擁堵時(shí)間的幅度為93.2%,在擁堵期間提高快速路通行效率的幅度為16.7%,優(yōu)于無(wú)控制、模型控制時(shí)的效果。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U491.54
【圖文】：

圖 2.1 調(diào)查地點(diǎn)示意圖2.1.3 數(shù)據(jù)采集方法（1）車輛數(shù)累計(jì)曲線法[22,23]本次調(diào)查中，流量與密度的采集采用車輛數(shù)累計(jì)曲線法。首先在調(diào)查路段中取三個(gè)截面 1、2、3、4（圖 2.2），將調(diào)查路段劃分為瓶頸路段與上游路段（同時(shí)上游路段亦是基本路段）并量取相鄰截面之間的實(shí)際距離，然后數(shù)出兩路段中包含的車輛數(shù)，并在視頻中以 10s 為間隔數(shù)取通過(guò)各截面的車輛數(shù)，最后分別繪制出通過(guò) 1、2 截面的車輛累計(jì)數(shù)曲線與通過(guò)(2+4)、3 截面的車輛累計(jì)數(shù)曲線，如圖2.3 所示(以截面 1、2 為例)。1324圖 2.2 道路截面示意圖圖 2.3 中，0n 為計(jì)數(shù)伊始截面 1 與截面 2 之間包含的車輛數(shù)，1 n為在一較短的時(shí)間間隔 t 內(nèi)通過(guò)截面 1 的車輛數(shù)，2 n為在 t 內(nèi)通過(guò)截面 2 的車輛數(shù)

圖 2.4 兩種天氣下速度的頻率分布直方圖圖 2.4 可以看出，正常天氣條件下的速度分布更為集中，而冰雪天氣下的對(duì)分散。為了進(jìn)一步獲取兩種天氣條件下的速度的詳細(xì)信息，對(duì)測(cè)量結(jié)計(jì)計(jì)算，結(jié)果如表 2.2 所示。表 2.2 兩種天氣條件下快速路瓶頸區(qū)速度統(tǒng)計(jì)特性比較

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2722530