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文檔簡介
1、中國高速公路網(wǎng)絡(luò)逐年完善,交通安全形勢卻十分嚴峻。高速公路交通事故嚴重程度也遠遠高于普通公路,尤其互通立交區(qū)域是高速公路上的事故多發(fā)地?;ネ⒔辉训谰€形指標受限、前后不協(xié)調(diào)等因素,使駕駛員難以適應(yīng)、引發(fā)車輛失控而導(dǎo)致交通事故。其中,出口環(huán)形匝道的線形指標最低,安全狀況最差。因此,從安全角度研究出口匝道線形的優(yōu)化設(shè)計很有必要。本文從線形安全角度出發(fā),對互通立交出口匝道線形的優(yōu)化設(shè)計進行研究;多角度分析出口匝道線形與行車安全的關(guān)系,提出出口
2、匝道線形安全綜合評價模型;并基于此模型,應(yīng)用遺傳算法對出口匝道線形進行仿真優(yōu)化。
首先,總結(jié)國內(nèi)外有關(guān)互通立交匝道安全設(shè)計及優(yōu)化的研究成果。在分析各種形式出口匝道的主要特點后,找出最不利的匝道線形即出口環(huán)形匝道,并重點討論出口環(huán)形匝道的運行速度特征;從平面、縱斷面和超高三方面研究匝道線形特征對行車安全的影響,并提出相應(yīng)的安全設(shè)計要點。
其次,從運行速度協(xié)調(diào)性、三維線形一致性、視距、駕駛員緊張度四個方面,選取八個指標探
3、討和分析匝道線形對行車安全的影響,提出各評價指標的數(shù)學(xué)表達式和評價標準,從而建立出口匝道線形安全評價模型;基于層次分析法計算各級評價指標的權(quán)重系數(shù),確定綜合評價指標——出口匝道線形安全系數(shù)ERSI的計算模型。
然后,對應(yīng)用遺傳算法優(yōu)化出口匝道線形的可行性進行分析。建立出口匝道線形設(shè)計模型,確定優(yōu)化設(shè)計變量;采用二進制編碼,實現(xiàn)線形設(shè)計模型的編碼化。分析出口匝道優(yōu)化的約束條件,即約束變量的范圍限制和匝道的位置約束,并明確其數(shù)學(xué)表
4、達。根據(jù)出口匝道線形安全評價模型,確立遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)。最后,參照傳統(tǒng)遺傳算法,提出本文遺傳優(yōu)化算法的操作步驟及相應(yīng)流程,并對算法控制參數(shù)進行討論和分析。
最后,進行遺傳算法實例仿真運算。論文采用經(jīng)驗人員設(shè)計初始優(yōu)化方案,確定實例邊界條件后,運行遺傳算法程序得到線形參數(shù)組合的最優(yōu)方案。結(jié)果顯示,優(yōu)化后的出口匝道線形比初始設(shè)計方案安全程度更高。實例仿真運算表明,遺傳算法可以應(yīng)用于出口匝道線形參數(shù)的安全優(yōu)化,為設(shè)計人員設(shè)計出更
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