發(fā)布時間：2018-03-26 07:06

  本文選題：快速路　切入點：交通擁堵　出處：《合肥工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著城市居民生活質量和水平的提升,機動車輛擁有量急劇增長,造成城市的交通擁堵已經(jīng)由點擁堵和局部擁堵演變成大規(guī)模的區(qū)域性擁堵,并且大中型城市路網(wǎng)結構的多樣性和復雜性,現(xiàn)有的交通設施和管控方式,已經(jīng)難以滿足城市居民的出行需求。因此,為提高城市居民的出行效率,減少城市交通事故的發(fā)生率,提高快速路的運行效率和城市道路的利用率,緩解城市大規(guī)模的區(qū)域性交通問題,最為有現(xiàn)實意義的是針對包含快速路的城市路網(wǎng)區(qū)域性的交通擁堵進行研究,本文以基于地面路網(wǎng)MFD的城市快速路匝道控制策略優(yōu)化研究。依托國家自然科學基金項目“基于時空檢測的擁堵交通網(wǎng)絡本征提取及快速疏散算法研究(No.61304195)”,通過分析快速路與地面路網(wǎng)之間交通流的宏觀轉化關系,建立了基于地面路網(wǎng)宏觀誘導的快速路集成控制模型,最后運用實際路網(wǎng)進行仿真對比分析。本文的研究內(nèi)容主要圍繞以下幾個方面展開:首先,通過對地面路網(wǎng)和快速路相互作用的研究,從整個路網(wǎng)交通狀態(tài)的角度,建立了快速路出入口匝道協(xié)調控制模型;然后利用宏觀基本圖的特性,將地面路網(wǎng)進行子區(qū)劃分,以整個路網(wǎng)交通流最優(yōu)為目標,建立了地面路網(wǎng)宏觀誘導模型。其次,根據(jù)快速路和地面路網(wǎng)交通量的相互轉化關系,以宏觀基本圖理論為基礎,建立了整個路網(wǎng)的車流平衡方程;引入快速路主線車流分離比,將出入口匝道協(xié)調控制和地面宏觀誘導相結合,以路網(wǎng)總行程時間和總行駛距離最小為目標,建立了集成控制模型,設計了控制流程,并通過拉格朗日—擬牛頓法對模型進行求解。最后,運用實際路網(wǎng)進行仿真實驗,對比分析本文提出的集成控制、匝道協(xié)調控制、無控制三種方法。仿真結果表明:采用集成控制的整個路網(wǎng)運行效率比單獨采用匝道協(xié)調控制和無控制的效率高,有效地緩解了區(qū)域性的交通擁堵,并提高了整個路網(wǎng)的道路利用率。
[Abstract]:With the improvement of the quality of life and the level of urban residents, the number of motor vehicles has increased dramatically, resulting in traffic congestion has changed from point congestion and local congestion to large-scale regional congestion. Moreover, the diversity and complexity of the network structure of large and medium-sized cities, the existing traffic facilities and control methods, have been difficult to meet the travel needs of urban residents. Therefore, in order to improve the travel efficiency of urban residents, To reduce the incidence of urban traffic accidents, to improve the efficiency of expressway operation and the utilization of urban roads, and to alleviate the large-scale regional traffic problems in cities, The most practical significance is to study the regional traffic congestion of urban road network including expressway. In this paper, the optimal control strategy of urban expressway ramp based on MFD is studied. Based on the project of National Natural Science Foundation of China, "Research on Eigen extraction and Rapid evacuation algorithm of Traffic congestion Network based on time and Space Detection", the method is divided into two parts: No. 61304195). This paper analyzes the macroscopic transformation of traffic flow between expressway and ground road network. The integrated control model of expressway based on macroscopic guidance of ground road network is established. Finally, the simulation and contrast analysis of actual road network is carried out. The research contents of this paper mainly focus on the following aspects: first, Based on the study of the interaction between the ground road network and the expressway, and from the point of view of the traffic state of the whole road network, the coordinated control model of the freeway ramp is established, and then the ground road network is divided into sub-areas by using the characteristics of the macroscopic basic map. Taking the optimal traffic flow of the whole road network as the goal, the paper establishes the macroscopic guidance model of the ground road network. Secondly, according to the mutual transformation relationship between the expressway and the traffic volume of the ground road network, based on the macroscopic basic map theory, The vehicle flow balance equation of the whole road network is established, the separation ratio of the main line of the expressway is introduced, the coordinated control of the on-ramp is combined with the macroscopic guidance of the ground, and the goal is to minimize the total travel time and the total driving distance of the road network. The integrated control model is established, the control flow is designed, and the model is solved by Lagrangian quasi-Newton method. Finally, the integrated control and ramp coordinated control proposed in this paper are compared and analyzed by the simulation experiment of the actual road network. The simulation results show that the efficiency of the whole road network with integrated control is higher than that of single ramp coordinated control and no control, and the regional traffic congestion can be effectively alleviated. And improve the road utilization ratio of the whole road network.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U491

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本文編號：1666855