快速路出口匝道与衔接交叉口协调优化控制方法研究

发布时间：2023-11-20 17:38

　　快速路出口匝道与衔接交叉口区域是城市道路重要的交通瓶颈之一,出口匝道和地面道路常发生排队溢出影响快速路主线以及地面干线交通的运行,研究建立出口匝道与衔接交叉口的整合协调控制方法,具有重要的工程应用意义。论文从出口匝道与衔接交叉口区域交通运行特性分析入手,阐述出口匝道拥堵的主要原因,分析出口匝道构造形式以及区域交通组织方式对交通运行的影响,重点研究衔接区域车辆换道以及交叉口进口道排队特性,为区域交通流建模奠定基础。基于元胞传输模型的基本原理,引入换道虚拟元胞,构建区域元胞路网拓扑结构,基于交叉口信号控制特性和衔接区域车辆换道特性,分别构建交叉口进口道模型和衔接段交织区模型,最后设计并实现区域交通流模型的运行。针对出口匝道排队拥挤和溢出问题,论文集成交叉口信号控制和主线诱导策略,建立出口匝道与衔接交叉口启发式协调控制方法。以交叉口最大排队长度为约束,根据出口匝道实时排队状态,制定交叉口信号控制方案,缓解出口匝道交通拥挤;当出口匝道达到最大排队长度时,设计主线诱导策略,制定启发式控制规则,遏制排队溢出。由于启发式控制方法存在模型参数标定依赖主观判断、控制效果达不到最优等问题,论文以路网延误最...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 研究现状分析
    1.3 研究目标
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
    1.6 本章小结
第二章 快速路出口匝道与衔接交叉口区域交通特性分析
    2.1 出口匝道拥堵原因分析
    2.2 出口匝道构造形式分析
        2.2.1 出口匝道分离形式分析
        2.2.2 出口匝道衔接位置分析
    2.3 出口匝道衔接区域交通组织方式分析
    2.4 出口匝道衔接区域交通特性分析
        2.4.1 衔接段交织区运行特性分析
        2.4.2 出口匝道对应进口道排队长度分析
    2.5 出口匝道衔接区域交通仿真分析
        2.5.1 仿真实验设计
        2.5.2 仿真结果分析
    2.6 本章小结
第三章 基于CTM的出口匝道与衔接交叉口区域交通流建模
    3.1 元胞传输模型概述
        3.1.1 元胞传输模型的发展
        3.1.2 元胞传输模型的基本原理
        3.1.3 元胞传输模型的数学表达形式
    3.2 出口匝道与衔接交叉口区域交通流模型
        3.2.1 区域元胞路网的建立
        3.2.2 交叉口进口道模型
        3.2.3 衔接段交织区模型
        3.2.4 模型流程设计
    3.3 模型验证
    3.4 本章小结
第四章 快速路出口匝道与衔接交叉口的协调控制方法研究
    4.1 出口匝道与衔接交叉口启发式协调控制方法
        4.1.1 交叉口信号控制
        4.1.2 快速路主线诱导策略
        4.1.3 出口匝道与衔接交叉口整体协调控制策略
    4.2 基于CTM的出口匝道与衔接交叉口协调优化控制方法
        4.2.1 评价指标
        4.2.2 目标函数
        4.2.3 约束条件
    4.3 基于遗传算法的协调优化控制方法求解
        4.3.1 遗传算法概述
        4.3.2 协调优化控制算法设计
        4.3.3 协调优化控制模型流程设计
    4.4 本章小结
第五章 快速路出口匝道与衔接交叉口协调控制的数字仿真
    5.1 仿真路网构建
        5.1.1 仿真背景介绍
        5.1.2 元胞参数标定
        5.1.3 元胞路网构建
    5.2 仿真实验设计
        5.2.1 路网交通需求
        5.2.2 仿真方案设计
    5.3 仿真结果分析
        5.3.1 排队长度分析
        5.3.2 交通通过量分析
        5.3.3 车辆延误分析
    5.4 本章小结
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
作者简介



本文编号：3865523