信号引导条件下的高速公路交通流研究

发布时间：2018-12-08 12:47

【摘要】：由于受到观念、体制和技术方面的制约,高速公路往往只对运行车辆的最大速度进行静态的限制,往往只会对整条道路限制一个固定的速度值,车速的管理缺乏连续性。驾驶人无法获取上、下游的交通状况,在选择车速上缺乏合理性,为了增加道路的利用率,减少速度的离散性,本文拟通过在高速公路上施加信号引导,并对引导条件下的高速公路交通流特性进行研究。本文首先对交通流基础理论和元胞自动机模型进行介绍,对高速公路信号引导的作用方式和作用机理进行了分析。并在此基础上,改进Nasch模型和双车道元胞自动机模型,对信号引导下的高速公路元胞自动机模型进行建立。通过对车辆聚集过程和拥堵疏散过程中的交通流进行仿真,对比信号引导条件下和正常条件下的交通状况,仿真结果表明,在高速公路上进行信号引导有助于交通流的改善。其次,对交通事故的影响区域进行划分,建立交通事故下的元胞自动机模型,分析了交通事故持续时间对于交通流的影响。并对元胞自动机模型进行改进,建立了交通事故下的引导的CA模型,并进行仿真对比,仿真结果表明,在交通事故区的上游进行速度的限制性引导,使得交通流的通行能力有所增加。此外,对于不同的引导速度进行仿真分析,确定最佳值。最后,本文对道路养护下的道路特性和交通特性进行了分析,并在此基础上,分析了养护路段长度对叫交通流的影响,建立了养护下的信号引导CA模型,并通过仿真证明了引导的有效性,对针对不同的引导速度和作用区间长度进行仿真研究,确定最优的引导速度和作用区间长度。
[Abstract]:Due to the limitation of concept, system and technology, the freeway usually restricts the maximum speed of the vehicle only statically, and often limits the whole road by a fixed speed value, and the speed management lacks continuity. In order to increase the utilization of the road and reduce the dispersion of the speed, this paper intends to apply the signal to guide the motorway, because the driver can not obtain the traffic condition in the upstream and downstream, and there is no rationality in choosing the speed. The characteristics of freeway traffic flow under guiding conditions are also studied. In this paper, the basic theory of traffic flow and cellular automata model are introduced, and the action mode and mechanism of expressway signal guidance are analyzed. On this basis, the Nasch model and the two-lane cellular automata model are improved to establish the freeway cellular automata model under the guidance of signal. Through the simulation of the traffic flow in the process of vehicle aggregation and congestion evacuation, the traffic conditions under the condition of signal guidance and those under normal conditions are compared. The simulation results show that the traffic flow can be improved by the signal guidance on the expressway. Secondly, the influence area of traffic accident is divided, the cellular automata model is established, and the influence of the duration of traffic accident on traffic flow is analyzed. The cellular automata model is improved, and the CA model of traffic accident guidance is established, and the simulation results show that the speed restriction guidance is carried out upstream of the traffic accident area. It increases the capacity of traffic flow. In addition, the simulation analysis of different guiding speed is carried out to determine the best value. Finally, this paper analyzes the road characteristics and traffic characteristics under the road maintenance, and on this basis, analyzes the influence of the length of the maintenance section on the traffic flow, and establishes the signal-guided CA model under the maintenance. The effectiveness of the guidance is proved by simulation, and the optimal guidance speed and the action interval length are determined by the simulation research on the different guiding speed and the action interval length.
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U491

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本文编号：2368370