城市快速路匝道调节与动态速度引导的协同策略

介绍了入口匝道调节和主线动态速度引导的基本方法,提出了二者协同运作的控制策略,分析了速度引导下的快速路交通流模型,并建立了以主线服务流率最大和匝道排队延误最小为目标的匝道调节与速度引导的协同函数,通过VISSIM软件进行了协同策略的模拟试验.对比结果表明,通过对主线进行预案速度引导、然后计算匝道调节率的方法可以增加主线实际通行能力10%以上,节约路线平均行程时间30%以上.     

城市快速路人口匝道控制方法

以北京快速路为研究对象,基于典型路段调查数据对快速路的交通流特性进行了分析,提出了入口匝道优化控制方法。采用时间占有率与速度两个参数作为控制变量实现入口匝道的反馈控制机制,以两者的综合控制效果确定入口匝道的调节流量。采用模式识别中的线性判别函数对模型中的临界阈值进行标定。利用VISSIM对提出的控制方法进行了模拟验证。结果表明:与无信号控制方式相比,本文方法可提高主线平均速度8%左右,减小行程时间7.2%。     

基于几何线形的立交噪声计算方法

为定量评价道路几何线形对立交噪声的影响,研究了基于几何线形计算立交噪声的方法,以车辆行驶速度为切入点,拟合噪声级和车速之间的关系.对于匝道噪声的计算,根据等效声级的定义给出了相对等效声能量的含义及计算方法,采用将匀速运动段与变速运动段噪声能量相加的方法求出总的噪声能量,建立了相对等效声能量与匝道长度之间函数关系,用对匝道长度进行积分的方法,根据等效声级的定义式推导出左、右转匝道的噪声级.根据主线设计速度、噪声级和车速之间的关系推导出主线噪声级计算公式.立交总噪声通过对各条主线和匝道的噪声级叠加求得.通过对黑龙江省鹤大立交的实例分析表明,该方法能够解决立交匝道变速运动段的噪声计算问题,能够将车辆在立交行驶产生的噪声与道路几何线形联系起来.当道路立交的几何设计条件已知,可以根据几何线形参数进行噪声污染计算,为定量评价立交噪声污染程度提供依据.     

主线机动容量合理分配的匝道协同控制

结合进出城道路拥堵特征,提出道路主线机动容量的概念和对其进行合理利用的思想,采用多匝道协同控制方法实施,并以最优控制理论设计实现.通过调整入口匝道计量控制的周期,提高机动容量的利用率,根据设计的冗余等待时间和冗余周期数等指标进行定量对比,仿真结果表明,该方法有效,尤其在减少冗余等待周期数方面可以实现更优的控制品质.     

高速公路入口匝道控制器设计

为了缓解高速公路交通拥堵问题,对强非线性、随机性和不确定性高速公路数学模型进行分析,提出了一种利用模糊PID控制匝道的方法。该方法依据密度偏差及偏差变化实时修正匝道控制参数,调节进入高速公路的车辆数,从而使高速公路的主线车流密度处于理想状态。结果表明,该控制器较具有较好的动态性能,可以使高速公路交通流密度处于期望密度,提高道路使用效率。     

高速公路主线与匝道合流区协调控制方法

为了解决高峰时段高速公路主线和匝道合流区交通拥挤严重,引发车辆无法顺畅通行等问题。从高速公路交通流运行时-空特性角度出发,采用宏观交通流改进模型对可变限速条件下交通流运行情况进行描述,并以改进后的模型为基础,构建以通行效率最大和平均延误最小为控制目标的高速公路主线与匝道协调最优控制模型。仿真验证结果表明:本文所提出的主线与匝道协调控制方法能够有效改善主线与匝道交通流运行秩序,提升道路整体服务水平。     

加速车道长度计算模型及其影响因素

在分析合流过程中匝道车辆运行特点以及合流影响因素的基础上,提出用相对车头时距的概念刻画主线车流与合流车辆运行速度以及主线流量对合流的影响,得到了新的加速车道长度计算模型。并对模型及其影响因素进行了分析.     

城市快速路入口匝道控制方案研究

人口匝道控制是缓解城市快速路交通拥挤最有效的方法之一,系统构建快速路入口匝道控制体系是城市发展的必然要求.文章在分析城市快速路入口匝道控制原理及特点的基础上,设计了城市快速路入口匝道控制系统架构,并重点针对控制模块进行了定义和功能分析,采取"快速路主线容量为主,兼顾入口匝道排队长度"的控制策略进行了控制方案设计,并针对实例进行了仿真分析.     

典型道路场景以及场景切换时的速度行为特性

为明确典型道路场景以及场景切换时的速度行为特性,在重庆选择3条路段开展超过70位被试的实车驾驶试验,用车载仪器采集了自然状态下的车辆运行数据,分析了不同场景对驾驶行为的约束性以及行驶场景交替时的速度变化特征,具体发现如下:驾驶人在跨江大桥主线上的速度选择行为具有较强的离散性,即该环境对驾驶行为的约束性较弱,车辆间的速度差异增加了追尾事故的发生几率。从大桥主线驶入小半径匝道时,驾驶人会提前在主线上减速,驾驶行为受到的约束性增加。驶入隧道时驾驶人会将减速行为持续到隧道洞内一段距离,速度幅值的离散性同时降低,表明隧道入口的环境突变会提高驾驶人速度选择行为的趋同性。驶入小半径曲线匝道时,驾驶人的减速行为会持续至匝道圆曲线范围内,驶入速度越高,减速度越大;匝道圆曲线较长时仅有少部分驾驶人会在圆曲线中部定速行驶;而圆曲线较短时未观察到恒速行驶行为;行驶速度在多层螺旋匝道范围内维持恒定。70%驾驶人的速度幅值分布在较窄的区间内,因此在较小的范围内调整设计参数便可以照顾到大多数驾驶人的行为习惯。     

基于BP神经网络的入口匝道控制算法

针对现有的入口匝道控制方案不能有效缓解高速公路交通拥挤及堵塞问题,提出了一种使用BP神经网络的非线性方法设计感应匝道控制的算法。首先建立了高速公路交通流动态模型,在此基础上,结合BP神经网络设计了非线性反馈匝道控制算法。在MATLAB环境下,比较了无控制、ALINEA控制和BP神经网络控制3种不同控制方法的有效性。结果表明,BP神经网络方法在抑制交通流密度波动方面优于ALINEA控制,且能使高速公路主线交通流密度保持在期望值附近。此外,该算法具有自学习功能,可以在线调节神经网络的连接权值以适应不同的交通流模式。     

城市快速路匝道合流区车速限制研究

为了明晰城市快速路匝道合流区交通运行最有利的车速限制策略,基于匝道合流区限速原则,采用快速路实测数据和数理统计分析方法,研究匝道车辆车速分布、流量与车速关系以及车道位置、车型和车道宽度对匝道合流区的合理限速值的影响．分析表明:车速随车道位置由内至外依次降低,车道宽度虽与车速呈正比,但影响并不大,车速主要受流量影响,与其呈正比．城市快速路匝道合流区与基本路段的车速特征差异较大,应分别制定限速策略,匝道合流区限速值应根据车道位置、车道宽度和流量情况综合进行考虑．     

城市快速路网分布式匝道协调控制

针对城市快速路网的匝道调节问题,提出了分布式匝道协调控制策略.首先采用动态图混杂自动机与元胞传输模型相结合的方法建立了快速路网的交通流模型;然后分析了系统的平衡状态集,在此基础上设计了分布式匝道协调控制,使得系统状态渐近收敛到某个平衡状态;最后对北京三环快速路网进行了仿真实验.实验结果验证了控制方案的有效性和可行性.     

寒地城市快速路冰雪路面交通流特性研究

利用视频检测系统采集城市快速路冰雪路面上的交通数据,对城市快速路冰雪路面交通流特性进行了研究;分析了冰雪路面对道路交通安全影响,探讨了城市快速路冰雪路面上车速变化、车头时距分布特性,对比分析了冰雪路面与非冰雪路面上城市快速路交通流量与速度的关系,并建立了冰雪路面快速路交通流量与速度关系模型．研究成果将对寒地城市快速路的运营、管理和评价提供科学依据和数据支持．     

快速路入口匝道控制对交通系统的影响分析

快速路是城市交通系统的一个重要组成部分,随着交通量的不断增长,快速路交通拥挤现象屡见不鲜。入口匝道控制是缓解城市快速路交通拥挤最为有效的措施之一。本文阐述了快速路入口匝道控制的基本作用,指出了影响入口匝道调节率的主要因素,分别从入口匝道控制对快速路、地面道路和交通通道可能产生的影响进行全面的分析,并提出了相应的控制策略。     

交通事故对道路通行能力影响的定量综合评估

针对车道被占用对城市道路通行能力的影响,以反映道路通行能力的流率、速度和交通密度为切入点,运用了Excel、Matlab、Eviews等软件,通过建立流率-速度、方差分析、车辆排队、多元线性回归等模型,综合分析交通事故所处横截面实际通行能力的动态变化,同一横截面交通事故所占车道不同对该横截面实际通行能力影响的差异,交通事故所影响的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游流量间的关系,最后通过交通流模型估算车辆排队长度到达上游路口所需的时间。     

基于ANN城市快速路入口匝道控制

根据入口匝道控制系统原理分析了交通控制中需检测的交通参数,运用人工神经网络方法对城市快速路入口匝道的调节率进行控制并进行了仿真。仿真结果表明,神经网络技术在城市快速路入口匝道控制中可得到良好的控制效果。     

快速路网单点入口匝道动态控制策略仿真评价研究

有别于以往工作,运用宏观交通网络动态建模理论与计算机仿真技术,以快速路网为考察对象,提出单点入口匝道动态控制策略的宏观交通仿真评价方法,设计了一种基于ALINEA原理的单点入口匝道动态控制算法,针对一多起点-多终点拥挤路网,开发仿真系统,给出控制前后路段交通状态时变图、全局路网交通状态图等可视化仿真结果,描述路网交通流演化,定量评价匝道控制效果。算例表明,控制后路网拥堵显著缓解,网络总耗时减少约5%。研究显示了单点匝道控制策略宏观交通仿真评价方法有助于深刻、全面、直观地理解路网交通流演化,剖析拥堵成因,设计符合全局、系统眼光的高效控制策略,给出定量评价,具有有效性与优越性。     

快速路自由流速度及其影响因素

为了研究快速路自由流速度的规律,利用上海市快速路上埋设的检测线圈获取的交通数据,应用统计分析的方法,分析了快速路实测自由流速度、理论自由流速度和85位车速及其关系。重点研究了实测自由流速度,采用定量分析的方法分别建立了实测自由流速度与平曲线半径、进出口距离与交通饱和度之间的回归模型。在此基础上,建立了快速路自由流速度估算模型,从而使得在缺乏交通流数据的条件下,能够估算自由流速度,为进行快速路运营阶段的系统服务水平评价和通行能力分析提供了依据。     

高速公路转向快速路的匝道控制

针对高速公路转向城市快速路匝道多目标协调控制研究的不足,以支持向量机与神经网络的机理对比分析为基础,以径向基为核函数,设计一种理论上更优的匝道控制律求解方法.在建立控制方程和评价控制效果方面,基于排队论提出用循环等待时间等目标参数,描述匝道交通排队控制模型.利用高速公路联络线转向城市快速路的实例数据,在高密度区间进行仿真,并与多种方法进行对比.结果表明,本模型和算法在减少循环等待方面可实现更优的控制品质.