【摘要】：近年來(lái),隨著我國(guó)高速公路汽車(chē)保有量的快速增長(zhǎng),交通擁擠現(xiàn)象不斷發(fā)生,這對(duì)入口匝道控制提出了更高的挑戰(zhàn)。由于目前入口匝道基本采取被動(dòng)控制,難以事先消除未來(lái)時(shí)段發(fā)生的擁擠,也無(wú)法解決受主線(xiàn)通過(guò)能力隨機(jī)變化所影響的控制閡值確定問(wèn)題。因此,本文將交通狀態(tài)預(yù)測(cè)機(jī)制和通過(guò)能力隨機(jī)特性融入入口匝道控制啟發(fā)式模式中,探尋新型的主動(dòng)控制方法以有效解決主線(xiàn)擁擠：在分析比較若干時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法的基礎(chǔ)上,選取ARIMA(p,d,q)方法對(duì)主線(xiàn)交通流量和占有率參數(shù)進(jìn)行短時(shí)預(yù)測(cè)；運(yùn)用聚類(lèi)分析中的K-means算法對(duì)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行交通狀態(tài)判別,實(shí)現(xiàn)交通狀態(tài)的短時(shí)預(yù)測(cè)。在高速公路主線(xiàn)交通狀態(tài)劃分的基礎(chǔ)上,選取不同交通狀態(tài)下的通過(guò)能力值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以獲取其概率分布函數(shù)并給出取值方法,為主線(xiàn)通過(guò)量控制閾值的選取提供依據(jù)。研究結(jié)果表明：主線(xiàn)通過(guò)能力在不同交通狀態(tài)下取值不同,在相同交通狀態(tài)下呈現(xiàn)正態(tài)分布特性。采用啟發(fā)式控制方式,局部層面選用ALINEA控制模型,協(xié)調(diào)層面融入交通狀態(tài)預(yù)測(cè)和通過(guò)能力隨機(jī)性,通過(guò)局部與協(xié)調(diào)層面的競(jìng)爭(zhēng)比選生成匝道調(diào)節(jié)率,以提前分配引起未來(lái)主線(xiàn)擁擠的匝道流入量,達(dá)到主動(dòng)控制的目的。仿真結(jié)果表明：該方法的控制效果優(yōu)于ALINEA,且具有維持主線(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定和提前消除主線(xiàn)擁擠的功能。
[Abstract]:In recent years, with the rapid growth of freeway vehicle ownership in China, traffic congestion has occurred constantly, which poses a higher challenge to on-ramp control. Due to the passive control of the on-ramp at present, it is difficult to eliminate the congestion in the future period in advance, nor to solve the problem of determining the control threshold affected by the random change of the main line capacity. Therefore, in this paper, traffic state prediction mechanism and capacity stochastic characteristics are incorporated into the on-ramp control heuristic mode. Based on the analysis and comparison of several prediction methods of time series, ARIMA (ARIMA) method is selected to predict the main line traffic flow and occupation rate parameters in a short time. The K-means algorithm in clustering analysis is used to distinguish the traffic state of the prediction parameters and to realize the short-term traffic state prediction. On the basis of dividing the traffic state of the main line of expressway, the value of passing capacity under different traffic conditions is selected for statistical analysis, in order to obtain its probability distribution function and give the method of taking value, which provides the basis for the selection of threshold value of main line throughput control. The results show that the main line takes on different values in different traffic states and presents normal distribution characteristics in the same traffic state. The heuristic control method is adopted, the ALINEA control model is selected at the local level, the traffic condition prediction and the ability randomness are integrated into the coordination level, and the ramp adjustment rate is generated by the competition between the local level and the coordination level. The purpose of active control is to allocate ahead of time the ramp inflow which will cause future main line congestion. The simulation results show that the control effect of this method is better than that of ALINEA, and it has the function of keeping the main line running stably and eliminating the congestion of the main line ahead of time.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U491.54

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本文編號(hào)：2313153