本文關鍵詞：基于元胞自動機模型的高速公路協(xié)調(diào)控制信號施加策略研究　出處：《河北工業(yè)大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 智能交通系統(tǒng) 高速公路 元胞自動機模型 協(xié)調(diào)控制 控制信號施加策略

【摘要】：匝道控制、可變速度限制是針對如高速公路、城市快速路等具有連續(xù)交通流特征的道路提高交通效率、抑制交通擁堵、保證交通安全的重要手段，特別是隨著智能交通系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，，信息采集、發(fā)布技術的自動化與經(jīng)濟化，綜合匝道控制、可變速度限制的協(xié)調(diào)控制將成為連續(xù)交通流道路管理控制的重要策略。雖然已有的部分研究已證實該方法的有效性，但這些研究是從一般交通管理控制角度，不涉及交通流的非線性；研究重點在控制模型的選擇、控制器具體參數(shù)的辨識方面；具體控制信號施加方面有單一匝道控制、單一主線控制的研究，不涉及到高速公路協(xié)調(diào)控制信號施加條件的研究。基于此，本文對由一個入口匝道和一段主線組成的高速公路區(qū)段協(xié)調(diào)控制信號施加進行研究，主要工作可概括為以下幾方面： （1）在交通流對稱型雙車道（symmetric two-lane Nagel-Schreckenberg，STNS）元胞自動機模型基礎上，建立僅包含一個入口匝道和一段主線組成的高速公路協(xié)調(diào)控制區(qū)段元胞自動機模型，為高速公路協(xié)調(diào)控制信號施加研究提供基本模型和基礎平臺，為高速公路管理、控制，以及高速公路規(guī)劃設計、交通安全研究提供基礎工具。 （2）對研究對象實施不同控制信號策略的交通流特性進行了仿真，分析了不同的交通狀態(tài)、主線上游流量和匝道需求下，分別實施不施加控制信號、僅施加匝道控制信號、僅施加可變速度限制信號、匝道控制和可變速度限制信號均施加四種方式對道路實際通行能力和交通流的影響。結果表明協(xié)調(diào)控制作為高速公路管理控制的主要手段，具有較好的適用性，針對不同交通需求，分別采取不同的控制信號施加策略，可達到減少車輛總通行時間、抑制交通擁堵從而提高道路實際通行能力的目的。 （3）對研究對象在交通需求變化的情況下，運用最佳控制策略施加信號進行仿真，與施加主線可變速度限制信號、施加匝道控制信號、匝道控制與主線可變速度限制信號均施加的效果進行分析比較。結果表明在不同交通需求變化的情況下，運用協(xié)調(diào)控制最佳控制策略相圖進行最佳控制信號的施加，能夠?qū)Σ煌慕煌顟B(tài)施加最佳的控制信號，從而取得最佳的控制效果，最大限度的提高道路的通行能力，改善道路通行狀況。
[Abstract]:Ramp control, variable speed limit is an important means to improve traffic efficiency, suppress traffic congestion and ensure traffic safety for roads with continuous traffic flow characteristics such as freeway and urban expressway. Especially with the rapid development of intelligent transportation system, Internet of things technology, information collection, distribution technology automation and economy, comprehensive ramp control. Coordinated control with variable speed limits will become an important strategy for continuous traffic flow road management control. Although the effectiveness of this method has been proved by some previous studies, these studies are based on the general traffic management and control perspective. It does not involve nonlinear traffic flow; The research focuses on the selection of the control model and the identification of the specific parameters of the controller. There are single ramp control and single main line control in the application of specific control signal, which is not related to the study of the condition of highway coordinated control signal. In this paper, the implementation of coordinated control signals for expressway sections composed of an on-ramp and a section of main line is studied. The main work can be summarized as follows: 1) based on the symmetric two-lane Nagel-Schreckenberg STNS-based cellular automata model for symmetrical traffic flow. The cellular automata model of the coordinated control section of freeway is established, which consists of only one ramp and one main line, which provides the basic model and basic platform for the research of highway coordinated control signal. Provides the basic tools for highway management, control, highway planning and design, traffic safety research. 2) the traffic flow characteristics of different control signal strategies are simulated, and different traffic states are analyzed. Under the main line upstream flow and ramp demand, no control signals are applied respectively. Only the ramp control signal is applied, and the variable speed limiting signal is applied only. The ramp control and variable speed limiting signal exert four kinds of influence on the actual traffic capacity and traffic flow. The results show that the coordinated control as the main means of highway management control has good applicability. According to different traffic demand, different control signals can be applied to reduce the total traffic time, restrain traffic congestion and improve the actual traffic capacity. 3) under the condition of changing traffic demand, the optimal control strategy is applied to simulate the signal, and the main line variable speed limiting signal is applied, and the ramp control signal is applied. The effects of ramp control and main line variable speed limiting signal are analyzed and compared. The optimal control signal can be applied to different traffic conditions by using the phase diagram of coordinated control strategy, and the optimal control effect can be obtained. Maximize the capacity of the road, improve road traffic conditions.
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U491.54

【參考文獻】

相關期刊論文 前6條

1 劉慧英;薛春峰;寧飛;;高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中限速控制策略的研究[J];長沙交通學院學報;2006年04期

2 盧凱;徐建閩;;高速公路交通流密度的主線速度控制設計方法[J];公路;2008年04期

3 張智勇,榮建,任福田;跟車模型研究綜述[J];公路交通科技;2004年08期

4 梁新榮,劉智勇,毛宗源;高速公路模糊神經(jīng)網(wǎng)絡限速控制與仿真研究[J];公路交通科技;2005年11期

5 任沙沙;龐明寶;王彥虎;陳培;;基于減法聚類的高速公路主線可變速度FNN混沌控制[J];公路交通科技;2012年07期

6 姬舒平,朱江能;高速公路智能化監(jiān)控系統(tǒng)中主線行車速度控制策略的研究[J];工業(yè)控制計算機;2002年07期

相關博士學位論文 前1條

1 龐明寶;交通流混沌智能控制研究[D];天津大學;2008年

本文編號：1433805