高速通道多級協(xié)調(diào)控制.pdf

1、交通需求的日益增長、交通事件的發(fā)生導致高速通道內(nèi)周期性、非周期性交通阻塞日趨增多，對高速通道交通流實施控制是實際的需要；目前，在制定擁堵疏導措施時，僅考慮高速干道或集散道路單方面的、局部的交通狀況，或僅采用單一控制措施，造成擁堵時間的過長和通道資源的浪費。因此，有必要研究高速通道多種控制措施的協(xié)調(diào)以及控制與誘導措施的協(xié)調(diào)。本文從以下幾方面展開研究： 1.考慮公平性的高速干道多匝道協(xié)調(diào)控制研究?？紤]匝道延誤的公平性，基于匝道延誤基

2、尼系數(shù)，建立多匝道協(xié)調(diào)優(yōu)化控制模型；結(jié)合內(nèi)點法和可行方向法設計求解算法，實現(xiàn)公平性約束下的多匝道優(yōu)化控制。 2.高速干道多控制措施協(xié)調(diào)控制研究。建立匝道控制-限速宏觀交通流模型、主線限速和匝道控制的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制模型，基于分層遞階結(jié)構設計求解算法，實現(xiàn)多控制措施的協(xié)調(diào)控制。 3.集散道路線控系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究?；诟倪M的元胞傳播模型，建立集散道路網(wǎng)絡交通流模型；考慮周期、相位差、綠信比間的相依關系構建集散道路線控系統(tǒng)的兩級遞

3、階優(yōu)化控制模型，協(xié)調(diào)級優(yōu)化共用周期和雙向相位差，控制級優(yōu)化綠信比；基于粒子群優(yōu)化算法設計求解算法，實現(xiàn)線控系統(tǒng)的自適應協(xié)調(diào)控制。 4.高速干道和集散道路協(xié)調(diào)控制研究?；诜謱舆f階結(jié)構建立高速干道和集散道路的協(xié)調(diào)優(yōu)化模型，控制級可分為高速干道和集散道路協(xié)調(diào)控制問題，協(xié)調(diào)級為考慮動態(tài)用戶最優(yōu)(DUO)、隨機動態(tài)用戶最優(yōu)(SDUO)的多用戶類動態(tài)配流問題；基于啟發(fā)式算法設計該多用戶類動態(tài)配流VIP問題的求解算法，改進迭代優(yōu)化算法設計協(xié)

4、調(diào)優(yōu)化模型的求解算法，實現(xiàn)高速通道協(xié)調(diào)控制。 5.不確定性條件下多目標多路徑動態(tài)路徑選擇方法研究?？紤]路徑/路段特征的不確定性和出行者路徑選擇標準的多樣性，選擇參考點、值函數(shù)，建立適合動態(tài)路徑誘導的累積前景理論；基于廣義出行費用定義合理替換路徑，建立合理替換路徑選擇模型；改進的克隆選擇算法與節(jié)點刪除法相結(jié)合，設計求解算法實現(xiàn)實時誘導。 6.高速通道控制與誘導的協(xié)調(diào)控制研究。分析主線限速、匝道控制和誘導信息影響下的交通流特

5、性，建立高速干道主線限速-匝道控制.誘導交通流模型；建立了多層遞階模型協(xié)調(diào)高速通道的路徑誘導和區(qū)域控制，組織級為多用戶動態(tài)交通分配問題，根據(jù)用戶條件，分別基于VIP和廣義出行費用建立DUO和SDUO優(yōu)化模型；協(xié)調(diào)級為誘導影響下的通道控制模型，輸入為路段流量、出行時間、誘導信息，輸出為匝道調(diào)節(jié)率、主線限速值、信號控制參數(shù)；控制級包括誘導影響下的集散道路控制模型和高速干道控制模型；基于啟發(fā)式算法提出了遞階模型的求解方法，實現(xiàn)了高速通道多區(qū)域