城市快速路系统控制研究.pdf

学位文论城市快速路系统控制研究垫叁叁鲎刘汝成申请学位级别硕士专业名称交通运输规划与管理严宝杰教授王秋平教授论文答辩日期学位授予单位答辩委员会主席评阅人二五年五月分类号篎..
要摘的安全运输,提高运营效率。其目标在于改善交通流的质量,更好的利用现有道路的通行能力,实现交通的安全性、舒适性和快速性。本论文针对于目前我国城市快速路的交通特征以及其辅助路利用率偏低的特点,以交通信息化为背景,提出了城市快速道路系统控制的思想和模型。为实现对城市快速道路的有效管理与控制首先对其交通特性进行了详细的分析,城市快速的交通特性主要包括人、车、路特性、交通分布特性、车辆运行特性等方面,在本论文中分别进行了探讨。城市快速道路的信息化主要是运用视频、计算机、现代通信等高新技术,实现对道路动态信息的快速采集、可靠传输从而为交通控制中心提供实时的交通动态信息,并通过信息发布系统,实施对道路交通的诱导,进而有效的缓解道路交通的拥堵。只有提供真实、准确、实时的数据,才能够实行合理的交通流动态控制。因此,本论文中对城市快速道路系统的信息化框架、动态交通信息的采集内容、采集方式以及发布方式做了深入的探讨,合理的采集与发布动态交通信息,避免信息资源的浪费,使其有利于城市快速道路系统的智能化控制。针对于城市快速道路匝道间距短、网络化程度高的特点以及辅助路利用率偏低的现状,充分考虑和分析了现有的交通控制方式,并对其控制特点、控制模式进行了研究,在此基础之上,结合现代高新技术的发展及城市快速道路交通的信息化,提出了城市快速道路系统控制的思想和其数学模型,并在稳态条件下利用一组虚拟的数据对模型的建立以及求解做了深入的探讨。【关键词】:交通控制;交通信息;城市快速道路;系统控制城市快速道路交通控制是通过对交通流的调节、警告和诱导以改善人和货物
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第一章绪言研究背景交通和城市发展密不可分,交通便捷促进了城市发展及经济增长,城市发展又会刺激交通需求增长。但由于土地及其他资源的使用限制和社会经济的高速发展和交通机动化水平的迅速提高,交通拥挤导致的车辆延误、交通事故、运输成本提高和严重的交通污染己突出问题,交通拥挤和交通事故的频繁发生越来越严重地困扰着世界各国的大城市,交通问题已经成为城市发展的一个制约条件,交通供需矛盾日益突出。而路网结构不合理、管理水平较低,控制措施不力往往导致交通问题更加严重。较完善的城市路网结构应具有不同等级道路协调分布,合理布局,服务功能完善等特点。在大城市道路网络中,城市快速路在提供大运量、高服务水平方面有着不可替代的作用。为了解决城市交通问题,许多大城市都相继修建了城市快速道路系统,其交通功能在于为进出城市中心区的车辆分流及快速疏通提供一条连续通行能力的道路。城市快速道路系统的建设主要是提高城市道路网的容量,缓和交通拥挤,迅速集散交通,为车辆提供安全、快速、高效、舒适、方便的行驶环境。因此,一旦城市快速道路发生交通阻塞,就有可能造成中心区道路、甚至整个市区的交通混乱。但交通需求的不断增长,引发了更多的交通拥挤、事故与污染,从而导致交通状况更为恶化。因此,确保城市快速道路系统的高效率运行,无论对于管理者还是使用者都极为重要。为确保快速路系统的交通真正高效运行,除了进行科学合理的规划、设计及建设,建成后实施有效的管理和控制也极为必要,交通管理和监控系统应能根据不同的交通状况,如正常状态下、拥堵状态下、事件发生时,有预先计划的事件发生等情况下,及时调整交通控制策略,提高系统监控的效率。这就要求人们必须按标准设计快速道路的同时,还需完善交通管理与监控设施,控制和诱导交通流,保证城市快速道路的安全和畅通,如何使城市快速路系统能真正实现快速、大运量的交通服务功能,已成为必需认真研究的课题。“快速路”是指在城市修建的、具有单向双车道或以上的多车道的城市道路;是中央分隔、全部控制出入、且设有配套的交通安全与管理设施,并能保证连续流的交通设施,是城市中大运焖俳煌ǜ傻馈3鞘锌焖俾范辔;仿芳臃派湫粤
络线组成。城市快速环路是绕城一周、封闭或半封闭快速路。城市快速环路应为城市中大量、长距离、快速交通服务,城市外环还应具有屏蔽过境交通的功能;由于城市环路在路网中的独特作用,具有同一目的地的多向选择特点,可以起到截流、汇集和疏导车流作用。按照设计标准,城市快速路应能为车辆提供安全、快速、高效、舒适、方便的行驶环境,但由于不断增长的交通需求、事故等原因,往往导致经常性的交通拥堵,因此对于符合设计标准的快速路,当交通量达到一定程度的时候,需要建立完善的交通管理与监控系统,对快速环路上的交通流监视、誉告、诱导和控制,以确保快速路交通安全畅行。目前,世界上许多城市已经建成了一定规模的城市快速道路系统,如美国的纽约、洛