高速公路入口匝道與路段可變限速控制方法研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,機(jī)動(dòng)車輛飛速增加,高峰擁擠,交通事故頻發(fā)開始成為高速公路管理部門急需解決的問題。然而,國(guó)內(nèi)對(duì)高速公路控制領(lǐng)域研究起步較晚,尤其缺乏具有針對(duì)性的高速公路控制方法。本文針對(duì)高速公路高峰擁擠和交通事故兩種情形下的高速公路管理控制進(jìn)行研究,以期為高速公路管理部門提供決策支持。
　　 本文的主要工作和研究成果如下:
　　 1.研究入口匝道協(xié)同控制方法。針對(duì)高峰擁擠情況,以高速公路多入口匝道為控制對(duì)象,建立了

2、高速公路多入口匝道聯(lián)合控制模型;在此基礎(chǔ)上,以主線各路段總服務(wù)流量最大及入口匝道車輛排隊(duì)時(shí)間最短為聯(lián)合優(yōu)化目標(biāo),并采用蟻群算法對(duì)構(gòu)建的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解,將每個(gè)入口匝道調(diào)節(jié)率取值范圍按照一固定長(zhǎng)度劃分為多個(gè)子區(qū)間,每個(gè)子區(qū)間視為一個(gè)頂點(diǎn),為螞蟻行走的路線,最終找出控制周期內(nèi)各個(gè)入口匝道的最優(yōu)調(diào)節(jié)率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠保證在高峰時(shí)期主線交通流運(yùn)行平穩(wěn),避免因單個(gè)路段交通狀態(tài)波動(dòng)而引起的交通擁擠現(xiàn)象。
　　 2.研究交通事故

3、情況下的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路段可變限速控制方法。針對(duì)高速公路交通事故頻發(fā)的現(xiàn)狀,以高速公路各路段限速為控制對(duì)象,建立了路段可變限速控制模型,提出事故上游排隊(duì)長(zhǎng)度最短及事故影響范圍內(nèi)總服務(wù)流量最大兩種優(yōu)化控制目標(biāo),并針對(duì)兩種優(yōu)化目標(biāo),分別設(shè)計(jì)了UQLS和ATFB兩種可變限速控制方法對(duì)發(fā)生交通事故情況下高速公路各路段的限行速度進(jìn)行最優(yōu)調(diào)控。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的兩種可變限速控制方法能夠有效抵制下游交通激波,從而緩解交通擁擠。
　　 3.設(shè)計(jì)