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、霧天高速公路的車輛擁堵以及行車安全隱患一直是亟需解決的問題，特別是因團(tuán)霧天氣而造成的連環(huán)追尾事故。針對該問題國內(nèi)外研究學(xué)者展開了大量的研究，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)營效率以及行車安全性為目標(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

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

3、建立以主線運(yùn)營效率、匝道排隊(duì)長度和行車安全性為目標(biāo)函數(shù)，以路段密度、匝道排隊(duì)長度、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)對模型進(jìn)行優(yōu)化求解。
　　最后，從主線效率、車頭時(shí)距、車頭間距以及行車安全性四個(gè)方面對四種不同方案進(jìn)行分析評價(jià)。利用微觀仿真軟件Vissim進(jìn)行高