高速公路網(wǎng)的集成控制研究.pdf

1、本文以高速公路上的交通流為研究對象，對高速公路的集成控制和優(yōu)化進(jìn)行了研究，研究目的是利用全局優(yōu)化控制策略提高路網(wǎng)的運(yùn)行效率。本文詳細(xì)研究了高速公路控制的研究狀況，根據(jù)所研究模型的復(fù)雜程度和仿真計(jì)算規(guī)模，結(jié)合現(xiàn)有解決方法，提出使用復(fù)雜大系統(tǒng)理論解決高速公路交通流控制問題的思想。 首先，分析了國內(nèi)外研究高速公路交通流的主流模型，分析了多種比較成熟的交通流控制模型，如Payne模型、METANET模型、ALINEA模型與流量．車道與占

2、有率關(guān)系模型等，簡要分析了各種模型的原理與運(yùn)用場合。緊接著給出了研究高速公路交通流控制的理論基礎(chǔ)，即宏觀交通流模型和高速公路入口匝道處的排隊(duì)模型。 其次，著重研究了宏觀交通流模型參數(shù)的辨識。從理論上分析了參數(shù)辨識方法的在宏觀交通流模型參數(shù)辨識中的可行性，并給出了它在宏觀交通流模型中的運(yùn)用與實(shí)現(xiàn)，模型參數(shù)的辨識。并從仿真層面給出了仿真實(shí)現(xiàn)與仿真結(jié)論。高速公路交通流預(yù)測也是本文研究的重點(diǎn)之一，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測提高了數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性。

3、 再次，在高速公路的優(yōu)化與控制方面，比較分析了遺傳算法在解決高速公路交通流優(yōu)化控制方面的優(yōu)勢。圍繞提高高速公路運(yùn)行效率的考察指標(biāo)——總行程時(shí)間最短、總延誤最小、“動(dòng)能最大”與入口匝道平均等待時(shí)間最小等，把模型中的狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)化為優(yōu)化控制的指標(biāo)，從而為優(yōu)化提供依據(jù)。 最后，針對現(xiàn)有高速公路控制方面存在的問題，提出高速公路網(wǎng)的集成控制架構(gòu)模型，該模型的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性較好，可以在線優(yōu)化，提供實(shí)時(shí)的模型辨識參數(shù)，從而更好地解決因?yàn)槟?/p>