城市快速路與相鄰平行道路協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、我國(guó)的城市快速路建設(shè)正方興未艾，已建成快速路的城市在享受到它帶來(lái)的幸福后，正在承受它帶來(lái)的痛苦——城市快速路擁擠?？v觀世界各大城市，城市快速路交通擁擠的主要原因是交通事件的擾動(dòng)、城市快速路與相鄰平行道路之間缺乏有效的協(xié)調(diào)控制。在對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行深入分析探討的基礎(chǔ)上，論文以協(xié)調(diào)城市快速路與相鄰平行道路控制、緩解城市快速路交通事件擁擠為主要切入點(diǎn)，進(jìn)行以下相關(guān)研究：(1)城市快速路與相鄰平行道路協(xié)調(diào)控制策略研究。在對(duì)快速路交通控

2、制策略深入探討的基礎(chǔ)上，對(duì)城市快速路采用入口匝道控制等快速路控制策略的適應(yīng)性進(jìn)行了分析，確定并設(shè)計(jì)了以城市快速路與相鄰平行道路構(gòu)成通道系統(tǒng)為研究對(duì)象的協(xié)調(diào)控制策略。同時(shí)，論文對(duì)城市快速路與相鄰平行道路協(xié)調(diào)控制策略建模進(jìn)行了討論，建立城市快速路和相鄰平行道路的通道系統(tǒng)交通流模型，進(jìn)而形成城市快速路與相鄰平行道路協(xié)調(diào)控制模型，通過(guò)最小化系統(tǒng)旅行時(shí)間以優(yōu)化交叉口綠信比λl(K)、匝道流入率r(n)(k)和轉(zhuǎn)移率bl(K)等控制變量

3、。模型的建立側(cè)重考慮了采樣周期T、控制周期Tc、交叉口信號(hào)周期c及VMS最小信息轉(zhuǎn)換時(shí)間Ts取值及相互關(guān)系；利用流體力學(xué)模型從通道系統(tǒng)的角度建立匝道的密度轉(zhuǎn)換方程，解決了城市快速路匝道交通需求難以預(yù)測(cè)的問(wèn)題；加強(qiáng)了對(duì)路段入口處密度的“監(jiān)控”，協(xié)調(diào)相關(guān)控制變量，以避免上下匝道和相鄰平行道路產(chǎn)生排隊(duì)溢出。另外，論文利用LINGO語(yǔ)言和MATLAB語(yǔ)言編寫仿真程序驗(yàn)證了城市快速路與相鄰平行道路的協(xié)調(diào)控制策略。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)旅行時(shí)間和

4、路段密度的比較，二者的協(xié)調(diào)控制不僅減少了通道系統(tǒng)的旅行時(shí)間，而且還避免了上下匝道及平面道路的排隊(duì)溢出，特別是城市快速路發(fā)生交通事件時(shí)。(2)快速路交通事件延誤和排隊(duì)長(zhǎng)度實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)研究。大多數(shù)研究在對(duì)快速路交通事件延誤和排隊(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)時(shí)，首先需要精確預(yù)測(cè)出事件發(fā)生期間的交通流量和通行能力、事件持續(xù)時(shí)間及車輛到達(dá)事件點(diǎn)的時(shí)間等參數(shù)。事實(shí)上，用于確定這些參數(shù)的信息是非常復(fù)雜的，得到的這些參數(shù)值是模糊的，而其變化范圍是可以精確

5、確定的。論文充分考慮事件發(fā)生期間的交通流量和通行能力、事件持續(xù)時(shí)間及車輛到達(dá)事件點(diǎn)的時(shí)間等參數(shù)的模糊特性，及事件發(fā)生期間的交通流量和通行能力的模糊關(guān)系，運(yùn)用α截集表示車輛到達(dá)離去曲線，建立了交通事件延誤和排隊(duì)長(zhǎng)度模糊預(yù)測(cè)模型，以實(shí)時(shí)將延誤信息和排隊(duì)長(zhǎng)度信息提供給交通控制系統(tǒng)和出行者信息服務(wù)等系統(tǒng)。最后，論文利用2001年6月16日發(fā)生在美國(guó)210-E快速路的交通事件驗(yàn)證了上述預(yù)測(cè)模型的可行性，并分析了事件發(fā)生期間交通流量和