方健红[1]2000年在《高速公路主线控制方案及仿真研究》文中进行了进一步梳理本文在概述目前国内外高速公路监控系统研究现状和了解监控系统硬件设备的组成和功能的基础上，论述了监控系统主线控制方案的总体设计思想和监控系统的信息采集和参数计算的方法，并利用交通流理论知识确定出了在各种不利气象条件下的主线控制方案。建立了高速公路主线基本路段的车流运行模型，开发了双向6车道高速公路的车流在各种气象条件下的运行仿真软件，并对仿真软件的可信性进行了检验。利用拟水平均匀设计法对仿真试验方案进行了设计，并对仿真结果进行了分析。
黄奕皓[2]2016年在《雾天条件下高速公路主线限速与匝道控制协调方法》文中提出雾天高速公路的车辆拥堵以及行车安全隐患一直是亟需解决的问题,特别是因团雾天气而造成的连环追尾事故。针对该问题国内外研究学者展开了大量的研究,主要采用单独主线限速控制或者单独入口匝道控制,但缺少将两者同时考虑进行高速公路控制的研究。故本文以运营效率以及行车安全性为目标,建立了同时考虑匝道控制和主线限速控制的高速公路控制模型,并证明了模型的有效性。首先,以九江绕城高速、长沙绕城高速为例进行交通数据采集,采集雾天和晴天环境下的行车数据,提取雾天的交通流特征。其次,针对雾天的交通流特征,建立雾天高速公路交通流模型。考虑匝道控制对主线密度的影响,建立主线密度函数,增加匝道控制率对主线密度的影响;考虑主线限速对行车速度的影响,对交通流模型的期望速度进行修正;同时考虑雾天低能见度对行车速度的影响,建立速度与能见度的函数关系,对正常天气高速公路交通流模型修正后得到雾天高速公路交通流模型。再次,分别考虑雾天能见度、匝道控制率以及匝道的排队长队等因素,建立以主线运营效率、匝道排队长度和行车安全性为目标函数,以路段密度、匝道排队长度、速度、主线限速值以及匝道调节率为决策变量,以主线密度约束、主线速度约束、入口匝道排队约束、主线通行能力约束以及其他约束等为约束条件的多目标混合整数规划模型。利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行优化求解。最后,从主线效率、车头时距、车头间距以及行车安全性四个方面对四种不同方案进行分析评价。利用微观仿真软件Vissim进行高速模型构建,对比分析本文模型与其他三种对比模型的效益,结果表明:当饱和度小于0.7时,本文模型效益最佳;当饱和度大于0.7时,本文模型的平均行程时间高于对比方案,平均行程时间增大了3%,但行车安全性指标提高12.23%,证明了本文模型在高饱和交通水平下依旧能保证安全性的要求。
施浩[3]2018年在《饱和状态下高速公路城镇密集段交通控制策略研究》文中进行了进一步梳理处于城镇密集区的高速公路具有立交间距小、出入交通频繁、交通流运行情况较复杂等特点,随着居民机动车保有量的逐年攀升以及区域间交通出行活动的日益频繁,城镇密集段高速公路在部分枢纽、重要出入口、流量密集路段已出现频发性交通拥堵状况,以及非正常运行状态下的交通拥堵现象。研究饱和流状态下高速公路城镇密集段的交通控制策略对提高高速公路的运行安全和效率具有重要意义。论文分析了高速公路城镇密集段的路网布局特征,确定饱和流阈值,揭示了饱和状态下高速公路城镇密集段的交通运行特性和交通事故特性。研究了饱和状态下高速公路城镇密集段拥堵形成和扩散机理,结合高速公路运行管理需求,以“安全、畅通、有序”为总体交通控制目标,针对“点”、“线”、“面”三种交通拥堵影响范围,构建饱和状态下高速公路城镇密集段交通控制策略体系。研究了匝道控制、主线控制以及路网诱导分流策略的实施条件,构建了入口匝道协调控制优化模型,并选取主线车辆平均运行速度和密度以及匝道最大排队长度为评价指标,通过Aimsun仿真验证匝道控制策略的实施效果;建立了交通流速度控制模型,针对不同车型确定相应的最低、最高车速限制方案及车道管控措施;研究了高速公路网诱导分流节点和分流路径的筛选方法,选用Aimsun仿真软件建立路网模型,进行参数校验,并对比分析实施路网诱导策略与无策略条件下高速公路网的运行指标,评价路网诱导分流策略实施效果。以沪宁高速公路无锡段作为实例分析对象,将匝道控制策略、主线控制策略和诱导分流策略运用于无锡段实践,主要措施包括通过可变情报板发布交通诱导信息控制收费站入口流量并通过物理隔离来控制收费站入口匝道的汇入流量;利用大数据实时发布速度限制,并通过车道控制措施对主线出口匝道处进行标志标线的综合整治;制定诱导分流的详细方案,实时动态发布交通诱导信息。并从路网运行效率和交通运行安全两方面对交通控制策略的实施效果进行综合验证。
张枭雄[4]2005年在《高速公路入口匝道控制算法的仿真评价与优化》文中研究指明本论文以国家自然科学基金项目“智能运输系统项目社会经济影响测度模型与方法”为依托,结合长春市绕城高速公路现状,对于高速公路实施匝道控制系统开展了研究,深入的探讨了有关仿真模型在匝道控制系统控制算法评价中的应用。对长春市绕城高速公路典型地点进行了路段交通流的调查,在调查数据的基础上对仿真模型进行了标定。匝道控制系统的仿真指标分为效率性和公平性两种,应用线性规划的方法对这两方面的指标进行了平衡,以期选择不同权重比下各种交通量的最优控制方案。 交通运输业是国民经济中具有全局性和先导性的基础产业,高速公路作为现代化交通基础设施,以其通行能力大,行车速度高的显著特点,成为适应现代产业结构发展中需要的骨干运输方式和重要通道,高速公路的交通控制是高速公路完善程度的重要标志,因此对匝道控制系统的研究将能更加完善我国的高速公路控制体系。 近几年高速公路的交通量以非常迅速的速度增加,交通流量的增加直接导致交通堵塞及交通事故的增加。目前许多地区的高速公路都采用智能运输系统(ITS)技术来减少堵塞和确保安全、快速、高效的运行。在美国和欧洲的一些国家,高速公路匝道控制系统作为智能运输系统(Intelligent TraIlsportation Svstems,简称ITS)的子系统已经广泛的应用于高速公路当中。其基本目标是控制高速公路交通需求,它以高速公路主线交通流为控制对象,以匝道入口流量为系统的输入控制量,通过计算匝道上游交通需求与下游道路容量差额来寻求最佳入口匝道流量控制,从而使高速公路本身交通需求不超过它的容量,使高速公路主线交通流处于最佳状态。这样一来,一些期望使用高速公路的车辆,在允许它们进入高速公路之前将要求它们在入口匝道处等待。如果不想在
王清华[5]2009年在《高速公路交通控制策略研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展交通流量增加,交通拥挤和事故发生率升高,已经开始严重影响着人们的生活。高速公路作为一种先进的交通设施,也在面临着巨大的挑战。使现有交通基础设施提高利用率的有效方法便是采取科学的控制与管理手段。本文以提高高速公路利用率及服务水平为目的,分析了高速公路交通控制中的几个重要问题,并对几种控制方法做了研究,详细介绍了基于模糊控制理论的入口匝道控制和可变限速下的主线控制策略。本文首先分析了高速公路交通流的特征以及交通流各参数之间的关系,并探讨了高速公路稳态和动态交通流模型,在此基础上介绍了几种高速公路控制方法。入口匝道控制方法是高速公路交通控制中最主要最常用的有效控制方法,针对高速公路交通系统具有非线性和动态性并且很难用一个确切的数学模型来表示的特点,本文采用了模糊控制方法,通过五个参数来确定高速公路入口匝道的调节率,实现了入口匝道控制的实时性,并使用MATLAB软件对入口匝道控制进行了仿真,通过与实时控制做对比验证了该方法的可行性。对于高速公路主线控制,本文主要研究了可变限速控制,选取了对速度影响比较大的七个限速因素,建立了可变速度控制的数学模型并选择其中的一种模型,通过VB编程进行了实现,并与模糊神经网络控制下的可变限速做了对比,验证了该模型的有效性和实用性。
戴施华[6]2006年在《高速公路路网交通流建模及控制》文中认为近年来,随着我国高速公路建设的快速发展,高速公路的网络架构日趋形成。为了充分发挥高速公路路网的整体效益,提高路网运营管理和服务水平,高速公路的监控正面临更高的要求和挑战。本文通过研究高速公路系统控制方法及路网的交通流模型,为高速公路路网实施联网监控提供理论基础与技术方案。主要研究内容与成果如下:1.高速公路短时交通流预测。通过对常用的短时交通流预测方法的深入研究和比较,本文运用卡尔曼滤波理论建立了短时交通流预测模型,并且利用实测数据对预测模型进行实例验证,证实了所建模型的有效性。2.高速公路系统控制方法的研究。在研究各种高速公路系统控制方法的基础上,对入口匝道动态调节控制和主线可变速度控制进行了详细研究,建立了可变速度控制模型和算法,并用仿真计算验证了该算法和模型的有效性。3.高速公路路网交通流模型的建立。通过对前期制定的三种高速公路路网建模方案的深入研究、分析和比较,本文以METANET仿真工具为基础,建立了具有中国特色的区域高速公路路网交通流模型;论文将单条高速公路模型和METANET模型进行比较,说明各自适用场合,为实现高速公路路网交通控制提供交通流模型。同时,论文创造性地对原始模型进行了扩展:增加对出口匝道上交通流处于阻塞状态下的描述以及可变速度控制对交通流的影响的考虑,使其更符合实际情况,并且选取禄口机场高速公路为对象,对模型的参数进行辨识。本文以“江苏省高速公路联网监控系统的监控与接口技术的研究”科研项目为研究背景,研究工作既具有很强的实际工程背景,又具有重要的理论价值,填补了国内高速公路路网交通流建模领域的空白。
雷苗[7]2013年在《车道关闭对高速公路交通影响研究》文中指出我国高速公路建设飞速发展，路上影响交通正常运行的突发事件形形色色。不同事件必然会占用一定的道路资源，致使通行能力下降，引起车辆排队拥堵等问题，降低道路服务能力和水平。在研究和实践领域，我国高速公路的应急研究更多的停留在框架概念的层次，或者将主要问题归结为体制和管理问题，要么是资源配置问题。所提出的研究结论虽然并非错误，但考虑到我国的国情和高速公路的建设运营实际，仅提出上述概念对于我国高速公路应急救援工作的改善，减少生命财产损失仅具有概念上的意义，实际上并未能真正减少生命财产损失。很多情况下，都是因为事件发生后道路交通组织较差，导致应急救援人员无法抵达现场，甚至引起次生事故。在应急事件发生时，由于路上不涉及事件的其他交通参与者将继续自己的行程，所以在事件发生区域范围内的车辆将迅速通过该区域。而对于其它离事件发生地较远区域的交通参与者，事件的影响程度则可以忽略不计。但随着时间的推移，由于事件发生区域道路通行能力迅速下降，致使车辆通行速度降低，而离事件发生区域较远位置的车辆还处于自由行使中，则必然会造成在事件发生区域通行速度降低，大量车辆等待排队通过的状态。自事件发生起，与道路运行管理相关部门均会接受到报警信息，并及时做出响应。但从驻地赶赴现场的过程必然耗费一定时间。而且抵达现场后，要做出采取相应交通组织措施的决策时，必须考虑诸多因素。既要保证事件处置有力，而且要减小对路上交通的影响。但由于我国道路管理体制的限制，处置权分散于不同部门，因此决策制定过程相对于需求显得漫长。基于上述分析基础，论文研究了高速公路应急救援的背景及意义，分析国内外高速公路应急救援的实践和研究现状，总结我国高速公路应急研究中的主要问题，确定研究的思路和方法。分析事故、施工及特殊天气等特殊事件对高速公路交通的影响，为高速公路交通仿真试验研究提供理论基础。结合某高速公路研究路段的实际状况，明确交通状态判断思路，分析车道关闭对交通的影响情况，为相关结论的针对性奠定基础。鉴于我国应急救援中涉及部门多，管理体制不顺畅的实际问题，参考某高速公路实地调研相关数据，利用VISSIM仿真软件进行交通仿真，结合仿真数据结果，研究某高速公路应急救援的关键技术。考虑运行管理实践，相关部门在进行决策时，需要借助于现场状况资料，迅速判断事件的演变规律，迅速做出交通组织方案决策。从实践上考虑，很多基础资料无法短时间获得，因此事件发生后，相应区域车辆的排队长度将是最直接有效的判断依据。依赖在某一时刻车辆排队长度，将迅速获得交通量、通行速度等资料，并可以迅速提出交通组织方案。并进行配套技术方案分析，提出主线控制方案和匝道控制方案配套技术研究，以保障应急救援车辆和人员迅速抵达现场开展救援，同时又保障交通流的合理组织。
李文杰[8]2008年在《高速公路全程监控系统的研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展和社会的进步,高速公路交通需求迅速增长,交通事故频繁发生,传统的监控技术己无法满足在高速公路这种大规模环境下的应用。如何解决这一问题,己经成为长期困扰人们的难题。作为智能交通运输系统一部分的高速公路全程监控系统为有效解决该问题给出了可行的方案。本文通过分析高速公路交通流模型,讨论了高速公路交通流特点和各交通参数间的关系,并探讨了高速公路入口匝道控制、主线控制、路网控制等3种交通控制方式,为全程监控系统的设计开发提供了基础。同时,分析了高速公路全程监控系统的目标和功能作用,确定了监控系统的功能需求和结构组成。结合杭徽高速公路的具体情况,研究了全程监控系统的系统构成和功能需求,给出了监控系统外场设备布设方案。论文提出了应用BP神经网络进行高速公路事件检测的方法,并对BP神经网络理论进行分析和阐述,分析了检测算法的基本原理,给出了一种基于BP神经网络的交通事件检测算法。通过实例采集到的数据,利用数学工具MATLAB及其神经网络工具箱,建立仿真模型,对其进行仿真,给出了相应的仿真结果。最后在交通事件检测和交通事件分析的基础上,给出了全程监控系统事件处理策略。
蔡志理[9]2007年在《高速公路交通事件检测及交通疏导技术研究》文中研究表明本论文依托的科研项目是国家自然科学基金面上项目《智能化高速公路突发事件监控系统关键理论与方法研究》和吉林省科技发展计划项目《高速公路交通事件自动检测系统研究》。“安全、快速、高效、舒适、环保”是高速公路运输的基本目标。如果把交通安全设施作为高速公路车辆高速、安全、舒适行驶的静态保障系统,高速公路监控系统则是其动态保障系统。高速公路上交通事件的频繁发生,已经对高速公路的安全和效率产生了严重影响。针对这一现状,本论文运用支持向量机技术、最优控制理论、遗传算法以及GPS、GIS、GPRS等先进的技术手段与方法,对高速公路交通事件自动检测算法及交通疏导技术进行了深入研究。论文设计了一种将固定交通检测器数据采集技术与GPS浮动车数据采集技术相结合的高速公路交通事件检测及交通疏导系统,给出了其物理结构框架和逻辑框架,并对系统的关键技术进行了分析;重点研究了基于SVM的AID系列算法,提出了基于固定检测器的SVM-AID算法、基于SVM多分类器的组合AID算法以及基于SVM多分类器的交通事件全过程自动检测算法;依托3GS技术,针对事件响应反馈和实时反馈通信机制,分别提出并设计了两种具有良好扩展性能的高速公路AID算法,即基于3GS技术的中心式AID算法和车载式AID算法;构建了交通事件条件下高速公路匝道整体控制模型,设计了其求解方法,并利用遗传算法求得最优匝道调节率;同时针对不同的交通事件严重程度以及不同的交通需求,设计了多种疏导方法的组合形式,并通过模拟对比分析确定了不同情况下的最佳疏导方案。本论文中涉及到的许多研究内容、研究方法和研究结论是对高速公路交通事件检测及交通疏导技术研究的探索和补充,可以为今后深入研究高速公路智能交通监控方法提供理论和工程参考,也可对高速公路高水平管理提供技术支持。
熊慧[10]2010年在《高速公路交通控制与交通诱导技术的研究》文中指出自从20世纪80年代我国第一条高速公路诞生以来,我国的高速公路建设飞速发展,全国已经形成了五纵七横的高速公路网。到2009年底,我国高速公路的通车总里程已达6.5万公里。高速公路的飞速发展给社会经济带来了巨大效益,但是随着高速公路的发展,汽车保有量的增加,交通拥挤和交通安全问题也日益严重。经济的快速发展导致物流量的增加,物流运输业的发展也给高速公路带来了巨大的交通流。节假日期间,出行车流急剧增加,特别是单一方向的车流,车流的迅猛增加导致高速公路容易产生交通拥堵。另外,在进行路面维护时或恶劣天气条件下,如大雾,大雨,冰雪天气等,高速公路通行能力明显下降,也容易造成拥堵和交通事故。入口匝道控制能有效地缓解高速公路交通拥堵状况,提高高速公路的利用率。由于传统的基于精确数学模型的交通控制方法不仅复杂,而且在实际应用中往往达不到预期的控制效果,因此本论文采用模糊控制原理对高速公路入口匝道进行智能控制,实现入口匝道调节率的实时控制,并使用MATLAB进行了仿真。主线可变限速控制也是一种缓解交通拥挤比较有效的方法,本论文根据交通状态,天气状态,路面情况,通过模糊控制原理,获得最佳限速,并使用MATLAB进行了仿真。本文还运用VC++编程制作了一个高速公路交通控制及诱导模拟系统。该系统主要功能分为三部分,信息管理,交通控制,诱导信息。研究表明,通过高速公路入口匝道调节控制以及主线可变限速控制,能够有效缓解高速公路高峰期交通拥挤状况。
参考文献：
[1]. 高速公路主线控制方案及仿真研究[D]. 方健红. 长安大学. 2000
[2]. 雾天条件下高速公路主线限速与匝道控制协调方法[D]. 黄奕皓. 长沙理工大学. 2016
[3]. 饱和状态下高速公路城镇密集段交通控制策略研究[D]. 施浩. 东南大学. 2018
[4]. 高速公路入口匝道控制算法的仿真评价与优化[D]. 张枭雄. 吉林大学. 2005
[5]. 高速公路交通控制策略研究[D]. 王清华. 长沙理工大学. 2009
[6]. 高速公路路网交通流建模及控制[D]. 戴施华. 东南大学. 2006
[7]. 车道关闭对高速公路交通影响研究[D]. 雷苗. 长安大学. 2013
[8]. 高速公路全程监控系统的研究[D]. 李文杰. 长安大学. 2008
[9]. 高速公路交通事件检测及交通疏导技术研究[D]. 蔡志理. 吉林大学. 2007
[10]. 高速公路交通控制与交通诱导技术的研究[D]. 熊慧. 西南交通大学. 2010
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