基于可變限速和匝道控制的快速道路交織區(qū)瓶頸改善策略——以南京市內(nèi)環(huán)快速路雙橋門段為例.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)快速道路建設(shè)進(jìn)入迅猛發(fā)展階段?？焖俚缆方煌〒矶氯找娉蔀槭`城市發(fā)展的嚴(yán)重問題。國(guó)內(nèi)外已有研究表明，交織區(qū)通行能力陡降現(xiàn)象是造成快速道路交通擁堵的重要原因?，F(xiàn)有研究一般都是針對(duì)孤立合流區(qū)或分流區(qū)的通行能力陡降現(xiàn)象，鮮有對(duì)于交織區(qū)通行能力陡降現(xiàn)象的研究。隨著自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，交通信息的實(shí)時(shí)獲取已經(jīng)成為可能，這為快速道路實(shí)時(shí)交通控制技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。以可變限速和匝道控制為代表的交

2、通控制策略越來越廣泛地應(yīng)用于解決高速公路擁堵問題中。因此，本文以南京市內(nèi)環(huán)快速路雙橋門段三處交織區(qū)瓶頸路段為研究對(duì)象，分析通行能力陡降現(xiàn)象，并針對(duì)該現(xiàn)象提出最優(yōu)控制方案，為交通管理部門的決策提供依據(jù)。本文的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)快速道路交織區(qū)瓶頸段通行能力陡降現(xiàn)象研究。論文利用視頻采集的數(shù)據(jù)結(jié)合出入量法獲得南京市內(nèi)環(huán)快速路雙橋門段三處交織區(qū)的流量、密度和速度。通過調(diào)整累計(jì)曲線和速度、密度變化曲線確定快速路交織區(qū)通行能力陡降現(xiàn)象

3、，在計(jì)算通行能力下降幅度的同時(shí)，標(biāo)定通行能力陡降現(xiàn)象發(fā)生時(shí)所對(duì)應(yīng)的臨界密度，為論文后面的研究奠定基礎(chǔ)。
　　(2)利用PARAMICS搭建基于可變限速和匝道控制的交通仿真模型。論文詳細(xì)介紹了南京市內(nèi)環(huán)快速路雙橋門段的幾何特征和交通情況，以實(shí)際道路為基礎(chǔ)采用PARAMICS對(duì)研究對(duì)象搭建仿真模型。為了使得仿真效果與實(shí)際情況的差別最小，論文采用遺傳算法對(duì)仿真模型進(jìn)行標(biāo)定，為下一步不同交通控制策略的仿真奠定基礎(chǔ)。
　　(3)不同交

4、通控制策略仿真。論文利用搭建的交通模型對(duì)無控制、可變限速控制、匝道控制和基于可變限速和匝道控制的協(xié)調(diào)控制進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。為了獲得最優(yōu)控制方案，利用遺傳算法對(duì)不同控制策略的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　(4)不同控制策略的仿真效果分析。論文選用速度、密度、行程時(shí)間和延誤作為指標(biāo)，分析不同交通控制策略對(duì)交織區(qū)瓶頸路段交通運(yùn)狀態(tài)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，北部交織區(qū)的最優(yōu)控制方案為可變限速控制，中部交織區(qū)的最優(yōu)控制方案為協(xié)調(diào)控制，南部交織區(qū)由北向南方向的