城市快速路匝道控制与主线可变速控制仿真研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）城市快速路亟道控制与主线可变速控制仿真研究肖蓳二〇一五年五月分类号：学校代号：１１８４５ＵＤＣ：密级：２１２０００２学号：１１１广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）城市快速路西道控制与主线可变速控制仿真研究肖莹指导教师姓名、职称：胡刚教授傅惠副教授：机械工程专业或领域名称学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：２０１５年５月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅ

2、ｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｒａｍｐｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｖａｒｉａｂｌｅｓｅｅｄｐｃｏｎｔｒｏｌｏｎｕｒｂａｎｅｘｐｒｅｓｓｗａｙＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｉａｏＹｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＨｕＧａｎｐｇＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＦｕＨｕｉＭａｙ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎ

3、ｉｎｅｅｒｉｎｇｇＧｕａｎｄｏｎｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇＵｙｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ５１０００６ｇ，ｇｇ，，摘要摘要城市快速路由主线道路、出入口距道以及交织区路段组成。由于在早晚高峰时段时，主线快速路交通流量较大，使得入口距道处车流不能顺畅的汇入交织区路段，造成主线交织区路段交通流运行状况复杂，从而引起主线交织区段交通拥堵现象。为有效缓解城市快速路早晚高峰时段引起的交通堵塞，本文通过分析实际车辆运行特性，结合快速路交通控制策略，在基

4、于车辆运行模型的基础上，对高峰时段快速路交通状况进行仿真研究，验证快速路交通控制策略的有效性。为研究缓解城市快速路交织区交通状态，本文的主要研究内容如下：（１）分别设计快速路匣道控制器和主线可变速控制策略：快速路距道控制器是指利用改进的ＡＬＩＮＥＡ算法控制入口距道处交通流流入率，控制入口阻道车流；主线可变速控制是指通过判定交织区交通状况饱和时，利用模糊理论获得主线交通流限速值，从而控制交织区上游交通波传播速度。２针对胆道控制可能造成排队过长，，以及主线控制对交通流影响较大的情况提（）出Ｉ道与主线

5、可变速协调控制策略。通过检测交织区空间占有率、车速、排队长度等参数，针对交通拥堵状况进行双策略控制，而针对主线运行畅通、入口亟道处排队过长情形，仅采取距道控制策略。（３）考虑车辆行驶过程中交织区段车辆的换道行为，基于ＮａＳｃｈ模型，本文建立了车辆换道改进型模型，并在此基础上进行了双策略控制仿真分析。以广州天河区快速路为例，利用改进的元胞自动机模型，模拟快速路在高峰时段运行状态，采用单策略和双策略协调控制对交通流运行状况进行仿真，比较两种策略在主线上游车辆行驶速度、入口？道排队长度及交织区占有率的变化

6、，验证了采用双策略协调控制能在缓解交织区交通状况的同时，平衡主线和入口距道之间的交通流放行流率。关键词：元胞自动机跟驰模型换道模型距道控制主线限速控制模型仿真Ｉ广东工业大学硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＵｒｂａｎｅｘｐｒｅｓｓｗａｙｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｍａｉｎｌｉｎｅｒｏａｄｅｎｔｒａｎｃｅｒａｍａｎｄｗｅａｖｉｎａｒｅａ．Ａｓｉｎ，ｐｇｔｈｅｍｏｒｎｉｎａｎｄｅｖｅｎｉｎｒｕｓｈｈｏｕｒｔｈｅｔｒａｆｉｃｆｌｏｗｉｎｍａｉｎｉｉｎｅｉｓｈｅａｖｍａｋ

7、ｉｎｔｈｅｇｇ，ｙ，ｇ－ｒａｔｏｎｍｔｒａｆｉｃｆｌｏｗｃａｎｎｏｔｅｎｔｅｒｉｎｔｏｔｈｅｗｅａｖｉｎａｒｅａｓｍｏｏｔｈｌｙｗｈｉｃｈｍａｒｅｓｕｌｉｎｐｇ’ｙｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎａｔｗｅａｖｉｎｇａｒｅａ．Ｔｏｒｅｌｉｅｖｅｔｒａｆｉｃｊａｍｉｎｕｒｂａｎｅｘｐｒｅｓｓｗａｙｄｕｒｉｎｇｐｅａｋｈｏｕｒｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｉｓｗｏｒｋｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅａｃｔｕａｌｖｅｈｉｃｌｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉ

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