霧天條件下高速公路主線限速與匝道控制協(xié)調(diào)方法.pdf

1、霧天高速公路的車(chē)輛擁堵以及行車(chē)安全隱患一直是亟需解決的問(wèn)題，特別是因團(tuán)霧天氣而造成的連環(huán)追尾事故。針對(duì)該問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者展開(kāi)了大量的研究，主要采用單獨(dú)主線限速控制或者單獨(dú)入口匝道控制，但缺少將兩者同時(shí)考慮進(jìn)行高速公路控制的研究。故本文以運(yùn)營(yíng)效率以及行車(chē)安全性為目標(biāo)，建立了同時(shí)考慮匝道控制和主線限速控制的高速公路控制模型，并證明了模型的有效性。
　　首先，以九江繞城高速、長(zhǎng)沙繞城高速為例進(jìn)行交通數(shù)據(jù)采集，采集霧天和晴天環(huán)境下的行車(chē)

2、數(shù)據(jù)，提取霧天的交通流特征。
　　其次，針對(duì)霧天的交通流特征，建立霧天高速公路交通流模型?？紤]匝道控制對(duì)主線密度的影響，建立主線密度函數(shù)，增加匝道控制率對(duì)主線密度的影響;考慮主線限速對(duì)行車(chē)速度的影響，對(duì)交通流模型的期望速度進(jìn)行修正;同時(shí)考慮霧天低能見(jiàn)度對(duì)行車(chē)速度的影響，建立速度與能見(jiàn)度的函數(shù)關(guān)系，對(duì)正常天氣高速公路交通流模型修正后得到霧天高速公路交通流模型。
　　再次，分別考慮霧天能見(jiàn)度、匝道控制率以及匝道的排隊(duì)長(zhǎng)隊(duì)等因素，

3、建立以主線運(yùn)營(yíng)效率、匝道排隊(duì)長(zhǎng)度和行車(chē)安全性為目標(biāo)函數(shù)，以路段密度、匝道排隊(duì)長(zhǎng)度、速度、主線限速值以及匝道調(diào)節(jié)率為決策變量，以主線密度約束、主線速度約束、入口匝道排隊(duì)約束、主線通行能力約束以及其他約束等為約束條件的多目標(biāo)混合整數(shù)規(guī)劃模型。利用帶精英策略的非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化求解。
　　最后，從主線效率、車(chē)頭時(shí)距、車(chē)頭間距以及行車(chē)安全性四個(gè)方面對(duì)四種不同方案進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。利用微觀仿真軟件Vissim進(jìn)行高