高速公路监控系统中限速控制策略的研究

阐述了高速公路运行中存在的主要问题,分析了可变限速控制在高速公路监控系统中所起到的作用。给出了主线可变限速控制的原理和控制策略,并建立了相应的数学模型。针对高速公路交通流的特点,采用多层分散控制的策略,实现对主线行车速度的控制。仿真结果表明了模型和控制策略的有效性。     

GB23826—2009《高速公路LED可变限速标志》解读

本文介绍了GB23826—2009《高速公路LED可变限速标志》的编制背景,并对标准中与原交通部行业标准JT/T432—2000《高速公路LED可变信息标志技术条件》中有差别的内容进行了重点说明,以便业内人士理解并合理利用标准相关条款。     

高速公路瓶颈路段可变限速控制方法研究

为缓解高速公路瓶颈区域产生的交通拥堵,降低交通波对上游交通流的影响,首先对瓶颈区域上游路段进行区间划分,然后在已有宏观交通流模型基础上,引入速度调解率系数,将其作为控制变量建立可变限速控制系统模型;并采用禁忌搜索算法对建立的模型进行求解.仿真结果表明,对高速公路瓶颈区域上游路段实施分区间可变限速联动控制,能有效地抵制瓶颈区域产生的交通波向上游快速传播,能够在一定时空范围内有效地缓解和消除交通拥堵.     

高速公路可变信息标志的一些问题研究

在总结国内可变信息标志使用情况下，提出一种非常简单的信息标志控制器，对提高我国可变信息标志产品的可靠性有较大参考价值。详细探讨了可变信息标志使用的一些理论问题，如信息标志设置准则、信息制作理论等问题。     

山区高速公路立交出口匝道区域可变限速研究

基于山区高速公路立交出口匝道区域线形指标偏低、气候变化频繁的特点,在限速管理上,提出“匝道动态限速,主线联动限速”的可变限速策略。匝道的限速值是依据车辆横向稳定性和停车视距两个约束条件,并考虑路面附着系数和道路能见度的动态变化特性进行确定。主线受出口匝道影响路段的限速值是依附匝道圆曲线路段限速值和实际减速车道长度进行确定。在参数取值的探讨中,区分了纵向附着系数和横向附着系数的不同影响。研究成果可以为山区高速公路的运营安全管理尤其是限速管理提供借鉴。     

高速公路主线收费站可变限速控制

以事故率最小为目标, 以费用与速度限制为约束条件, 建立可变限速控制优化模型, 确定可变信息板数目与相应的可变限速值。采用交通波理论模型计算可变信息板设置间距, 并利用Vissim仿真软件对模型进行验证。利用不同交通流量下的单向双车道6个收费窗口的高速公路, 进一步模拟可变限速控制与静态限速控制。试验结果表明: 在高速公路主线收费站排队广场前应设4块可变信息板, 设置间距分别为1 293、2 695、4 056m, 仿真结果与交通波理论模型计算值的相对误差最小为3.9%, 最大为9.5%;可变限速控制中, 通过车辆数较静态限速控制增长51.82%, 行程时间与排队长度分别平均缩短15.81%、18.98%, 验证了本文设计体系的合理性。     

高速公路瓶颈区域可变限速控制方法

高速公路交通流处于高峰时,公路主线路段可能出现拥挤的瓶颈路段,导致车辆运行时间增加,路段运行效率降低等问题.本文从高速公路瓶颈区域路段交通流运行的时空特征出发,对现有的Papageorgiou模型进行扩展并考虑速度控制因素,使其适用于可变限速控制环境下的真实交通流运行状态,提出了适用于高速公路瓶颈区域的可变限速控制条件的改进模型,以控制周期内总通行量最大和车辆总行程时间最小为目标,建立高速公路主线可变限速控制优化模型.仿真结果表明,相对于固定限速控制,本文提出的可变限速控制方法可降低总行程时间7.45%,提高平均速度8.78%,表明该可变限速控制模型能在一定程度上缓解高速公路瓶颈区域的拥堵问题.     

高速公路监控系统外场设备数据传输方式及应用

高速公路监控系统外场设备主要包括车辆检测器、可变信息标志、可变限速标志、能见度检测仪和自动气象站等设备。外场设备的布设需要根据现场的具体需求进行选址，如车辆检测器一般布设在收费站互通区附近2公里以内的范围；可变信息标志根据信息发布的主要目的进行选址，如在收费站互通区、特大桥和隧道附近均有布设；能见度检测仪和自动气象站的布设要根据高速公路现场气候和高速公路的线性布局进行选址。     

高速公路可变限速控制策略安全性效果仿真

为了减少高速公路常发交通瓶颈上游路段运动波传播引发的追尾事故,在分析PARAMICS微观仿真模型的基础上,建立了可变限速控制仿真平台,在高速公路入口匝道交通瓶颈仿真路段,采用事故预测模型定量研究路段内冲击波传播过程中追尾事故的实时风险,提出了减少事故发生概率可变限速控制策略.结果表明:减少事故风险效果最好的控制策略是将阈值设置为预测事故概率等于0.25,限速值变化周期为120 s,限速值降低幅度为20 km/h,恢复幅度为10 km/h,相邻路段限速值差为20 km/h.采用可变限速最优控制策略后,高速公路瓶颈上游路段追尾事故风险降低了20%.      

高速公路瓶颈区域可变限速阶梯控制方法

针对高流量条件下高速公路主线瓶颈路段交通流运行态势恶劣导致通行效率降低的问题,从高速公路瓶颈路段交通流时空特性出发,对元胞传输模型进行扩展,使其能够对瓶颈路段和可变限速条件下交通流运行情况进行描述;在此基础上,构建可变限速控制模型,并采用阶梯限速控制方法对主线交通流进行控制,防止限速路段车辆排队上溯影响上游匝道车辆的正常通行.算例仿真结果表明:本文提出的瓶颈区域可变限速阶梯控制方法能够有效缩短车辆行程时间,在可变限速条件下,与无控制和仅单路段主线控制相比,车均延误分别减少了13.78%和1.60%.      

高速公路合流区可变限速和换道协同控制研究

针对高速公路合流区通行效率降低、车辆延误增加、整体服务水平下降等问题,提出了一种基于可变限速和换道控制的高速公路合流区车流密度优化模型.首先,换道控制通过预测瓶颈容量和交通需求为联网车辆(CAVs)提供变道建议,优化合流区上游的车流密度,减少瓶颈容量下降的影响;其次,基于换道控制下的合流区瓶颈容量以及匝道的交通流密度,确定修正前的可变限速值;再次,利用基于细胞传输模型的反馈进行变限速控制,实时控制交通瓶颈上游流量以保证换道区密度收敛到最优平衡点,得到修正后的可变限速值;最后,选择元胞传输模型作为基础交通流模型对合流区进行换道控制,采用中观多车道元胞传输模型模拟合流区主线换道行为及换道控制对合流区交通流运行的影响.仿真结果表明:与无控制方案和VSL控制方案相比,协同控制的平均旅行时间分别降低了58.55％、35.68％,平均流量分别提高了9.09％、2.35％,协同控制在通行效率、交通安全方面均有明显改善.     

基于延误和事故损失的高速公路可变限速控制

以交通检测系统获取的车道流量和速度为模型输入,分别提出基于延误损失、 事故损失和综合损失等3 类步进式可变限速控制.综合现有基于流量和基于车速离散性 算法估计了高速公路事故发生率,提出了基于延误和事故发生率的路段综合损失计算方 法.以青兰高速莱芜区约20 km的路段为实例,模拟了8 组可变限速牌,通过微观仿真验证 了提出的3 种算法.结果证明,相比于静态控制,建立的3 种模型均显著降低了主线车流的 停车次数、停车延误和综合延误,改善了车辆行驶的平稳性,但主线车辆旅行时间略有增 加.根据敏感性分析发现,随着驾驶员对限速值服从率的下降,可变限速控制的效益也逐 渐降低,尤其低于80%时,下降显著;当低于60%时,基本保持不变.     

基于BPNN的高速公路风雨天气限速系统的设计

为了实现高速公路能够在风雨条件下智能限速,作者采用反传播神经网络（BPNN）技术,设计了一个高速公路风雨天气限速系统。由经验丰富的驾驶员根据交通环境,参考实时天气指标,凭经验判断“安全限速”的值,并作为专家样本,供BPNN训练。通过分析“拟合误差”的方法,排除了少量异常的专家样本,从而提高了BPNN的预测精度。实践表明,采用BPNN对高速公路按天气指标智能限速,无需推理数学模型,操作效率高,成本低,便于推广。     

高速公路交通信息发布系统实际应用对策

交通信息发布系统是高速公路管理与调度的有效手段，分析可变限速标志在实际应用中的有关问题和关于信息发布系统的布局要求；系统的布局要因地制宜，发布内容科学化、人性化，发布及时准确，选择好发布色彩，选择有针对性的提示信息。     

高速公路辅助限速标志设置改善缓坡路段拥堵的探讨

高速公路车流在缓坡路段车速因为坡道慢慢降低,当速度减低后驾驶员才会警觉行经上坡路段而开始加速,构成凹陷路段,在长假车流量高峰时容易导致缓坡路段车流缓慢而堵塞。我国台湾地区为解决缓坡路段堵塞问题提出在瓶颈路段前设置辅助标志进行速度控制来减轻这个情况,耗费资金较小,且能取得一些成效,对解决江西省内高速公路缓坡路段高峰时段拥堵问题有一定借鉴意义。     

高速公路监控系统体系结构的研究

研究了高速公路监控系统体系结构.     

基于元胞传输模型的雨天高速公路可变限速方法

可变限速控制可减小降雨导致的高速公路交通拥堵和事故风险.提出雨天高 速公路可变限速控制策略,对经典的元胞传输模型进行改进,构建适用于雨天可变限速 控制问题的高速公路动态交通流模型;在综合考虑交通安全和效率基础上,建立雨天环 境下高速公路可变限速控制方法和模型.实验结果表明,与固定限速相比,雨天可变限速 控制下高速公路平均速度增加了9.3%,车辆总行驶时间减少了11.7%,相邻路段最大车 速差从17.5 km/h 减小为9.4 km/h,降幅达46.3%,有效地提高雨天环境下高速公路通行效 率和安全性.     

高速公路如何限速

针对高速公路的特点,以及现实情况,详细介绍了高速公路上的车辆行驶速度特点、影响因素,车速调查方法以及车辆限速值的确定方法等。