快速路入口匝道和辅路毗邻交叉口协调控制方法和阈值研究.pdf

Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering


Strategy and Threshold Analysis of Coordinated Control
of Expressway On-ramp Metering and Correlated Side
Road Intersection






Candidate : Shi Fangming
Major : Transportation Planning and Management
Supervisor : Associate Prof. Liu Youjun





Huazhong University of Science and Technology
Wuhan 430074, P. R. China
January, 2014
万方数据
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万方数据
摘要
近年来,随着机动车保有量的大量增加,城市快速路的交通需求不断上升,快
速路不再“快速”。为了缓解快速路拥挤的交通状况,产生了许多不同的快速路入口
匝道控制方法和策略,在一定程度上为快速路车流的稳定做出了贡献。
研究表明城市高速路匝道控制不仅仅可以改善城市高速路的交通状态,同时对
周边城市普通道路系统也有良好的影响。同理,城市快速路的控制对普通道路也有
一定的影响。本文的研究重点在于将快速路入口匝道与快速路辅路毗邻交叉口作为
一个协调统一的整体,视作一个“通道”,通过快速路入口匝道调节与辅路毗邻城市
交叉口控制的协调,最大化的利用城市道路资源,提高控制效益。
本文采用启发式分层协调控制的方法。在下层以精确的计算确定匝道调节率与
城市交叉口控制参数;在上层启发层利用经验,建立了不同优化目标下的协调优化
模型,优化目标包括通道通行能力最大,可接受匝道最大排队,匝道排队长度最小
以及通道延误最小四种。为了比较这几种优化目标下的控制效益,本文将交通状态
进行分类,分别比较了不同交通拥挤程度以及不同上匝道需求下协调优化模型与普
通控制相比的改善程度,以及各个优化模型之间的改善程度。通过不同分类下的模
型表现,对模型划分了有效控制阈值,并在此基础上建立了分段控制模型。
本文的模型在厦门市的案例中取得了良好的控制效果。同时由于模型计算采用
的是试算法,逐步优化求解,往往求得的是局部最优解,所以在模型的求解算法上
有待进一步的提升。
关键词:城市快速路入口匝道调节辅路交叉口控制协调控制
优化模型 VISSIM 仿真

I
万方数据
Abstract
As the number of vehicles increases rapidly in big cities, the traffic demand of urban
expressway increases gradually. Traffic on urban expressways is not “express” anymore.
To improve the traffic condition on urban expressways, there generated several control
methods and one of them is ramp-metering.