城市快速路入口匝道与衔接交叉口的协调控制

发布时间：2020-11-19 00:05

　　 随着城市交通需求急剧增长,快速路入口匝道与衔接交叉口区域的交通拥堵问题日益频发。当入口匝道车流无法及时汇入快速路主线,而衔接交叉口车流却持续驶入匝道时,极易导致入口匝道车辆排队溢出,并造成衔接交叉口关联出口道的车辆囤积,影响区域内交通流的正常通行。本文在快速路入口匝道与衔接交叉口特性分析的基础上,分别建立启发式协调控制方法和优化协调控制方法,以缓解该区域的交通拥堵状况。通过设置衔接交叉口排队长度约束、绿灯时间约束以及入口匝道排队长度约束条件,结合限制交叉口流量驶入匝道并增加匝道流量驶入主线的协调策略,建立入口匝道与衔接交叉口的启发式协调控制模型。当入口匝道出现较长排队时,减少交叉口关联相位绿灯时间,采取限制流量驶入匝道策略;当匝道排队趋于最大容量时,减少匝道驶入量的同时,约束匝道最小调节率阈值,采取增加匝道流量驶出的策略。以上协调策略,在确保衔接交叉口正常通行的同时,可较好的缓解入口匝道的排队拥挤并避免排队溢出。在元胞传输模型理论的基础上,设置交叉口信号控制参数与匝道控制参数,结合入口匝道衔接交叉口区域特性分析,建立该区域的交通流模型并验证其合理性。由交通流模型获取交通评价指标,以入口匝道和衔接交叉口车均延误最小为目标函数,以绿灯时间、周期时长、排队长度及主线交织区通行能力为约束条件,建立优化协调控制模型,并利用遗传算法求解信号配时参数和匝道调节率参数。通过设计优化协调控制流程,由优化控制参数更新区域交通流状态,实现优化协调控制与交通流模型的双向联系。基于优化协调控制,在降低衔接交叉口车辆延误的同时,能够延缓入口匝道排队产生并加快其排队消散,改善区域交通流运行状态。以徐州市城东大道快速路入口匝道及衔接交叉口(城东大道与振兴大道)为实例背景,应用MATLAB与VISSIM软件搭建仿真平台实现启发式协调控制方法,应用MATLAB软件建立交通流模型并实现优化协调控制方法,利用历史早高峰交通量数据,以匝道流入量、排队长度、车均延误为指标,评价协调控制方法的应用效果。仿真结果表明:相比无协调控制,启发式协调控制因限制8.27%的流量驶入匝道,致使衔接交叉口排队长度增加0.16%,车均延误增加2.59%,但入口匝道排队长度减少5.34%,车均延误减少4.46%;优化协调控制动态优化信号配时减少衔接交叉口车均延误7.64%,通过减少9.28%的匝道驶入量,以交叉口排队长度增加9.16%为代价,入口匝道车均延误减少55.92%,排队长度减少63.20%。同时,相比启发式协调控制存在调节过渡和调节震荡的不足,优化协调控制则更为精准高效。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U491.54
【部分图文】：

东南大学硕士学位论文道在无协调控制下平均每周期排队长度达到 119.45veh，启发式协调控制接交叉口驶入匝道的车流量并增加由匝道汇入主线车流量的协调控制策略道排队平均每周期减少 13.19veh，相比无协调控制减少 11.04%，有效缓解挤，恢复了入口匝道的交通通行 由于启发式协调控制方法基于固定的协口匝道与衔接交叉口的协调控制，因此在实际控制中存在较为明显的滞后过度和调节震荡的缺陷

入口匝道驶入流量根据图3-11，仿真运行120min内，启发式协调控制平均每周期减少由衔接交叉口

第三章 快速路入口匝道衔接区启发式协调控制方法口匝道交通量 18.94veh/h，相比无协调控制减少 8.27% 其中，0-55min 内驶入匝道的交通量平均每周期减少 18.18veh/h，相比无协调控制减少 5.7n 内，驶入匝道交通量平均每周期减少 21.07veh/h，相比无协调控制减少 2发式协调控制下，入口匝道的驶出交通量如图 3-12 所示
【参考文献】

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本文编号：2889401