城市高架快速路出口匝道銜接交叉口控制方法研究.pdf

1、城市高架快速路作為城市交通的重要組成部分，在城市交通擁堵日益嚴(yán)重的趨勢(shì)下，高架快速路“進(jìn)不去，出不來(lái)”的交通問(wèn)題日益頻現(xiàn)，其中出口匝道區(qū)域擁堵則是較為突顯的問(wèn)題之一;當(dāng)出口匝道下游銜接交叉口時(shí)，交通需求過(guò)大往往會(huì)導(dǎo)致交叉口處于過(guò)飽和狀態(tài)，進(jìn)口道和匝道排隊(duì)回溢至速路主路及上游交叉口，“出不來(lái)”現(xiàn)象更為嚴(yán)重。因此進(jìn)行匝道銜接交叉口的信號(hào)控制優(yōu)化研究，提升出口匝道銜接區(qū)域通行效率，對(duì)緩解出口匝道及下游交叉口區(qū)域交通擁堵是非常重要的。
　

2、　為緩解城市高架快速路“出不來(lái)”的交通問(wèn)題，本文著重對(duì)出口匝道與下游交叉口銜接區(qū)域的交通流模型和信號(hào)控制優(yōu)化方法進(jìn)行研究;具體研究工作如下:
　　本文首先系統(tǒng)地分析總結(jié)了快速路出入口匝道控制方法及過(guò)飽和交叉口控制方法的研究、應(yīng)用現(xiàn)狀;對(duì)高架快速路出口匝道的設(shè)置形式、銜接進(jìn)口道的交通組織方式進(jìn)行了分類(lèi)分析，并結(jié)合VISSIM仿真研究了不同交織流量比對(duì)交織區(qū)的影響。
　　針對(duì)匝道駛出車(chē)輛流向不同所導(dǎo)致的匝道銜接段交織問(wèn)題，綜合考

3、慮了不同車(chē)道中的自由變道模型和強(qiáng)制變道模型，分析了相鄰元胞間變道傳輸概率，同時(shí)引入了虛擬元胞滯留車(chē)輛的檢驗(yàn)方法，構(gòu)建了出口匝道銜接段的改進(jìn)元胞傳輸模型。以交叉口常規(guī)進(jìn)口道和匝道銜接進(jìn)口道為算例，驗(yàn)證結(jié)果表明改進(jìn)元胞傳輸模型能較為真實(shí)地模擬不同進(jìn)口道的排隊(duì)形成與消散過(guò)程。
　　結(jié)合變綠信比變周期策略和綠燈延長(zhǎng)或提前啟亮的思想，本文提出了考慮綠燈時(shí)間間隔的變綠信比變周期控制策略，利用改進(jìn)元胞傳輸模型構(gòu)建了各進(jìn)口道元胞流量傳輸與信號(hào)相位

4、關(guān)聯(lián)的控制模型，通過(guò)該模型將交叉口信號(hào)控制與路網(wǎng)交通流傳輸和元胞狀態(tài)更新整合;以改進(jìn)元胞傳輸模型所獲交通效率評(píng)價(jià)指標(biāo)為基礎(chǔ)，以加權(quán)平均延誤作為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建了綜合考慮各進(jìn)口車(chē)道飽和度狀態(tài)的信號(hào)控制優(yōu)化模型，同時(shí)結(jié)合遺傳算法實(shí)現(xiàn)了該類(lèi)型交叉口的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。
　　充分考慮交叉口不同飽和度狀態(tài)，利用MATLAB編程構(gòu)建匝道及銜接交叉口元胞傳輸模型，并實(shí)現(xiàn)交叉口信號(hào)配時(shí)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制和路網(wǎng)狀態(tài)更新;最后以成都市二環(huán)高架快速路牛市口出口匝