城市快速路與相鄰平行道路協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、我國的城市快速路建設正方興未艾，已建成快速路的城市在享受到它帶來的幸福后，正在承受它帶來的痛苦——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、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。在對相關研究進行深入分析探討的基礎上，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，進行以下相關研究：(1)城市快速路與相鄰平行道路協(xié)調(diào)控制策略研究。在對快速路交通控

2、制策略深入探討的基礎上，對城市快速路采用入口匝道控制等快速路控制策略的適應性進行了分析，確定并設計了以城市快速路與相鄰平行道路構成通道系統(tǒng)為研究對象的協(xié)調(diào)控制策略。同時，論文對城市快速路與相鄰平行道路協(xié)調(diào)控制策略建模進行了討論，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，通過最小化系統(tǒng)旅行時間以優(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、交叉口信號周期c及VMS最小信息轉(zhuǎn)換時間Ts取值及相互關系；利用流體力學模型從通道系統(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測的問題；加強了對路段入口處密度的“監(jiān)控”，協(xié)調(diào)相關控制變量，以避免上下匝道和相鄰平行道路產(chǎn)生排隊溢出。另外，論文利用LINGO語言和MATLAB語言編寫仿真程序驗證了城市快速路與相鄰平行道路的協(xié)調(diào)控制策略。通過對系統(tǒng)旅行時間和

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)的旅行時間，而且還避免了上下匝道及平面道路的排隊溢出，特別是城市快速路發(fā)生交通事件時。(2)快速路交通事件延誤和排隊長度實時預測研究。大多數(shù)研究在對快速路交通事件延誤和排隊長度進行實時預測時，首先需要精確預測出事件發(fā)生期間的交通流量和通行能力、事件持續(xù)時間及車輛到達事件點的時間等參數(shù)。事實上，用于確定這些參數(shù)的信息是非常復雜的，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)時間及車輛到達事件點的時間等參數(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系，運用α截集表示車輛到達離去曲線，建立了交通事件延誤和排隊長度模糊預測模型，以實時將延誤信息和排隊長度信息提供給交通控制系統(tǒng)和出行者信息服務等系統(tǒng)。最后，論文利用2001年6月16日發(fā)生在美國210-E快速路的交通事件驗證了上述預測模型的可行性，并分析了事件發(fā)生期間交通流量和