本文關(guān)鍵詞： 城市快速路 交通流特性 交互行為 交通波理論 穩(wěn)定性分析 匝道控制 交通仿真　出處：《青島理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來，交通擁擠已經(jīng)逐步成為世界各國急需解決的共同難題。城市快速路系統(tǒng)作為城市交通的主動脈，是城市交通高效運轉(zhuǎn)的重要支撐和保障，其運行質(zhì)量直接影響到整個城市路網(wǎng)的運行效率。匝道分合流區(qū)作為快速路系統(tǒng)內(nèi)部車流和外部車流相互作用的聯(lián)系紐帶，是快速路主線和城市路網(wǎng)關(guān)聯(lián)交叉的關(guān)鍵節(jié)點，該區(qū)域的交通運行狀況直接影響著快速路系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。 國內(nèi)外研究證明，單純依靠加快道路建設(shè)速度來緩解城市道路交通問題，特別是快速路的交通擁擠狀況是很難實現(xiàn)的，必須依靠先進的交通管理與控制措施來解決城市交通擁堵問題。本文以青島市快速路網(wǎng)為研究對象，針對其路網(wǎng)形態(tài)、交通狀況和交通場景，分析城市快速路匝道分合流區(qū)交通流運行特性，探索解決城市快速路系統(tǒng)交通擁堵的方法，建立一套有效的快速路匝道優(yōu)化控制方法體系，研究成果為我國城市快速路系統(tǒng)交通管理與控制提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。論文研究內(nèi)容簡要如下： 第一部分，城市快速路匝道分合流區(qū)交通流時空特性分析。通過交通調(diào)查，對快速路匝道分合流區(qū)交通流特性（流量、速度、密集度）的時空變化規(guī)律進行詳細分析，深入研究入口匝道交通流的脈沖性、波動性和速度離散性對主線交通流的干擾，為匝道控制提供基礎(chǔ)依據(jù)。 第二部分，城市快速路匝道分合流區(qū)車輛運行交互行為特性研究。運用博弈論解析匝道分合流區(qū)行駛車輛之間的相互作用機理，包括車輛間的交互跟馳行為、換道行為以及車輛間交互行為的動態(tài)博弈特性，并通過交通仿真和數(shù)值統(tǒng)計分析，驗證特性模型的準(zhǔn)確性和實用性。 第三部分，，城市快速路匝道分合流區(qū)交通流穩(wěn)定性分析。基于分合流區(qū)車輛交互行為特性的研究，對匝道分合流區(qū)宏觀流特性及穩(wěn)定性進行深入研究。通過揭示交通流擾動的產(chǎn)生和傳播機理，進行快速路主線交通流橫向和縱向穩(wěn)定性分析，并建立相應(yīng)模型，并通過六自由度汽車駕駛模擬平臺和Vissim仿真平臺從微觀、宏觀兩個方面驗證分析交通流失穩(wěn)機理。 第四部分，城市快速路匝道控制方法研究�；诔鞘锌焖俾吩训婪趾狭鲄^(qū)車輛交互特性及交通流穩(wěn)定性機理分析，以主動引導(dǎo)式交通管控為理念，提出一種以快速路擁擠問題為主線的引導(dǎo)式實時動態(tài)協(xié)同控制策略；基于迭代自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制方法，提出考慮占有率、車輛速度和車輛換道安全距離的動態(tài)協(xié)同控制方法，并建立定量化模型。 第五部分，城市快速路匝道交通系統(tǒng)仿真。利用Vissim仿真軟件對城市快速路匝道出入口控制進行交通仿真，對所得數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計分析，通過對比控制方法優(yōu)化前后參數(shù)值，驗證優(yōu)化控制方法的實用性與準(zhǔn)確性，最終得出一種適合我國城市快速路匝道控制的優(yōu)化算法。
[Abstract]:In recent years, traffic congestion has gradually become a common problem that countries all over the world urgently need to solve. As the aorta of urban traffic, urban expressway system is an important support and guarantee for the efficient operation of urban traffic. The operation quality directly affects the operation efficiency of the whole urban road network. The ramp separation and confluence zone is the link between the internal and external traffic flow of the expressway system. It is the key node of the link between the main line of expressway and the urban road network. The traffic condition in this area has a direct impact on the effective performance of the function of the expressway system. Domestic and foreign studies have proved that it is difficult to solve urban road traffic problems simply by speeding up the speed of road construction, especially the traffic congestion of expressway. We must rely on advanced traffic management and control measures to solve the problem of urban traffic congestion. This paper takes Qingdao Expressway as the research object, aiming at its road network form, traffic situation and traffic scene. This paper analyzes the traffic flow characteristics of urban expressway ramp separation and confluence area, explores the methods to solve the traffic congestion of urban expressway system, and establishes an effective optimal control system of expressway ramp. The research results provide theoretical basis and technical support for traffic management and control of urban expressway system in China. Through traffic investigation, traffic flow characteristics (flow, speed) of freeway ramp separation and confluence area are analyzed. The temporal and spatial variation law of density) is analyzed in detail, and the impulse, fluctuation and velocity dispersion of on-ramp traffic flow are studied in detail, which provides the basis for ramp control. In the second part, the characteristics of vehicle interaction in urban expressway ramp separation and confluence zone are studied. Game theory is used to analyze the mechanism of vehicle interaction, including the interaction between vehicles. The dynamic game characteristics of the changing behavior and the interaction between vehicles are verified by traffic simulation and numerical statistics to verify the accuracy and practicability of the characteristic model. The third part, the stability analysis of traffic flow in the separation and confluence area of urban expressway ramp. Based on the study of the characteristics of vehicle interaction behavior in the separation and confluence area. The characteristics and stability of macroscopic flow in ramp separation and confluence are studied deeply. By revealing the mechanism of traffic flow disturbance, the lateral and longitudinal stability analysis of traffic flow along expressway main line is carried out, and the corresponding model is established. Through six degrees of freedom vehicle driving simulation platform and Vissim simulation platform, the mechanism of traffic loss stability is verified and analyzed from micro and macro aspects. Based on the analysis of vehicle interaction characteristics and traffic flow stability mechanism of urban expressway ramp separation and confluence area, the concept of active guided traffic control is taken as the concept. A guided real-time cooperative control strategy based on the congestion problem of expressway is proposed. Based on the iterative adaptive coordinated control method, a dynamic cooperative control method considering occupation rate, vehicle speed and safe distance of vehicle change is proposed, and a quantitative model is established. In the 5th part, the traffic system of urban expressway ramp is simulated. The traffic simulation of the urban expressway ramp entrance and exit control is carried out by using Vissim simulation software, and the obtained data are analyzed by mathematical statistics. By comparing the parameters before and after optimization, the practicability and accuracy of the optimal control method are verified, and an optimization algorithm suitable for the urban expressway ramp control in China is obtained.
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U491

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 邵敏華;汪洋;涂輝招;孫立軍;;城市快速路交通評價方法研究[J];山東交通學(xué)院學(xué)報;2005年04期

2 許偉;;建立高效的城市快速路骨架網(wǎng)[J];城市道橋與防洪;2006年03期

3 朱兆芳;趙建偉;王曉華;李傳憲;張欣紅;;天津市城市快速路交通安全設(shè)計[J];城市道橋與防洪;2007年01期

4 劉穎;李克平;張振華;;淺談城市快速路出入口研究的必要性[J];交通與運輸(學(xué)術(shù)版);2007年02期

5 王俊紅;;城市快速路景觀影響后評價體系研究[J];山西建筑;2008年14期

6 王建輝;;城市快速路布局合理性評價研究[J];中國水運(下半月);2008年06期

7 李英濤;程國柱;裴玉龍;;城市快速路85%位車速特征分析[J];城市交通;2008年05期

8 朱家兵;;關(guān)于城市快速路規(guī)劃設(shè)計有關(guān)問題的探討[J];城市道橋與防洪;2009年08期

9 蔡曉禹;李小榮;;城市快速路自動事故檢測方法[J];物流工程與管理;2009年08期

10 戴紅;郭盛威;;基于模糊理論的城市快速路交通狀態(tài)檢測算法[J];吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報;2009年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 胡明;王自彬;岳渠德;;青島市城市快速路二期工程總體方案研究[A];第十三屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2004年

2 劉偉;郭建鋼;伍雄斌;;城市快速路規(guī)劃設(shè)計的探討[A];福建省科協(xié)第五屆學(xué)術(shù)年會數(shù)字化制造及其它先進制造技術(shù)專題學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

3 曾偉;龔鳳剛;周驪巍;;城市快速路出入口合理布設(shè)[A];天津市土木工程學(xué)會第七屆年會優(yōu)秀論文集[C];2005年

4 尚大偉;;電磁感應(yīng)燈在城市快速路照明中的應(yīng)用[A];第九次全國城市道路與交通工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

5 葉以農(nóng);林靜;金光浩;;北京市城市快速路路網(wǎng)布局完善研究[A];生態(tài)文明視角下的城鄉(xiāng)規(guī)劃——2008中國城市規(guī)劃年會論文集[C];2008年

6 劉桂生;;城市快速路系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計[A];中國土木工程學(xué)會市政工程分會1999年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];1999年

7 佟克正;;城市快速路規(guī)劃設(shè)計有關(guān)問題的探討[A];全國城市道路與交通工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1991年

8 和坤玲;;城市快速路出入口間距的確定[A];中國土木工程學(xué)會1998年全國市政工程學(xué)術(shù)交流會論文集[C];1998年

9 朱兆芳;張欣紅;;二十世紀(jì)城市快速路建設(shè)的回眸,二十一世紀(jì)城市快速路的發(fā)展與展望[A];科技創(chuàng)新 綠色交通——第十一次全國城市道路交通學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

10 王軍鋒;艾凌;和坤玲;杜傳金;;北京市城市快速路系統(tǒng)節(jié)點研究[A];科技創(chuàng)新 綠色交通——第十一次全國城市道路交通學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 王翠蓮　董立龍;張家口投資建設(shè)城市快速路[N];河北日報;2007年

2 記者 王翠蓮;張家口城市快速路全線通車[N];河北日報;2008年

3 記者 鄧國芳;杭州城市快速路網(wǎng)建設(shè)高速推進[N];杭州日報;2008年

4 記者 劉爽;北京城市快速路網(wǎng)明年建成[N];北京商報;2009年

5 李鵬飛　何治宇;綠樹挺立快速路碧草環(huán)抱張垣城[N];張家口日報;2009年

6 ;重慶市主城區(qū)城市快速路管理辦法[N];重慶日報;2009年

7 記者 岳德亮;杭州加快建設(shè)城市快速路網(wǎng)[N];新華每日電訊;2008年

8 ;南昌將建“五橫三縱”城市快速路[N];中華建筑報;2011年

9 李胡婷　記者 張平;高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量建設(shè)城市快速路網(wǎng)[N];南昌日報;2011年

10 記者 吉存;我市首條城市快速路東快路昨通車[N];大連日報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 蔡曉禹;城市快速路自動事故檢測方法研究[D];同濟大學(xué);2007年

2 楊少輝;城市快速路系統(tǒng)交通瓶頸形成、擴散特性與控制方法研究[D];吉林大學(xué);2006年

3 陳峰;高速公路與關(guān)聯(lián)城市快速路結(jié)合部路網(wǎng)智能控制方法及應(yīng)用研究[D];北京交通大學(xué);2012年

4 王亮;城市快速路交通流采集與控制相關(guān)問題研究[D];天津大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張威;城市快速路系統(tǒng)優(yōu)化方法研究[D];長沙理工大學(xué);2010年

2 謝成立;城市快速路布局方法及其分形特性研究[D];河海大學(xué);2007年

3 羅斌;城市快速路網(wǎng)規(guī)劃方法與應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2012年

4 李延娜;濟南市城市快速路規(guī)劃布局研究[D];山東建筑大學(xué);2013年

5 浦燾;城市快速路網(wǎng)規(guī)模計算方法研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

6 劉曉東;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的城市快速路網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析及匹配研究[D];長安大學(xué);2013年

7 江章明;城市快速路運行速度影響因素分析[D];武漢理工大學(xué);2011年

8 郝小妮;我國城市快速路布局方法研究[D];長安大學(xué);2003年

9 詹琳霞;城市快速路出入口設(shè)置影響因素研究[D];北京交通大學(xué);2008年

10 張旭;城市快速路閉環(huán)控制研究[D];重慶交通大學(xué);2014年

本文編號：1446037