高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计

为保证高速公路主线安全、畅通与舒适运行, 减少对相连道路的影响, 构造了匝道逻辑模糊控制器, 提出了三种入口匝道辅助设计方案。结合工程实际, 选择了上游车流密度、下游车流密度和入口处等待车辆的总长度作为模糊控制器的输入量, 入口匝道的调节率为输出量。计算结果表明, 随着入口匝道车辆数量的增加, 高速公路主线下游的车速将明显下降, 根据主线上、下游车流密度及匝道车辆的数量变化, 计算出不同的匝道调节率, 通过对高速公路入口匝道的调节率进行实时调节, 可控制匝道上车辆的进入, 入口匝道辅助方案的实施可缓解与高速公路相连道路的拥堵, 对改善高速公路运行安全和效率具有重要的作用。     

城市快速路匝道车辆汇入影响因素识别与行为预测

分析了美国US101快速路瓶颈路段(简称“US101”) 和上海市延安高架上虹许路匝道瓶颈路段(简称“SHHX”) 的车辆轨迹数据, 研究了城市快速路入口匝道车辆的汇入行为; 考虑了汇入行为的13个瞬时影响因素和25个历史经历影响因素, 采用随机森林算法对38个影响因素进行重要度排序, 并识别关键影响因素; 分别对2个瓶颈路段构建了贝叶斯网络汇入行为预测模型, 并评价了模型预测精度。分析结果表明: 瓶颈路段US101和SHHX共有14个关键影响因素, 包括6个历史经历影响因素, 其中瓶颈路段US101和SHHX历史经历影响因素分别占关键影响因素总数的45.45%、36.36%, 说明汇入行为的历史经历影响因素对最终汇入决策有显著的影响; 考虑历史经历影响因素的贝叶斯网络模型预测精度较高, 瓶颈路段US101和SHHX汇入行为的总体预测精度分别提高了2.53%、8.85%, 其中未考虑历史经历影响因素时, 瓶颈路段US101和SHHX汇入行为的总体预测精度分别为87.94%和73.17%, 考虑历史经历影响因素时, 瓶颈路段US101和SHHX汇入行为的总体预测精度分别为90.47%和82.02%;此外, 预测模型无过度拟合, 测试集汇入事件与非汇入事件的预测精度之差在1.2%以内。     

城市快速路匝道控制设计与仿真分析

通过对城市快速路匝道特性的分析,利用神经网络的多模型融合预测交通流,设计了城市快速路协调控制系统,并用仿真实例进行了验证。该系统以匝道控制为手段,减少或消除入口匝道交通流对城市快速路主线交通运行的干扰和影响,使城市快速路能够快速、安全和高效的运行。     

城市快速路入口匝道速度控制研究

针对现有城市快速路入口匝道控制方法中驶入匝道的车辆需停车后才能汇入主线的典型问题,提出了对城市快速路入口匝道进行速度控制的方法。以速度为控制参量,在传统的需求-容量控制的基础上,提出了匝道汇入速度控制方法,使匝道上的车辆能够不停车地汇入主线;根据快速路主线上下游的通行能力以及运行特征,得到匝道汇入率,再由交通流基本流密速关系,确定匝道上车辆的控制速度。以上海市典型匝道———内环内侧武宁路上匝道为例,借助Vissim仿真软件,建立微观仿真模型,对该入口匝道进行速度控制的仿真评价。结果表明,与定时控制和无控制相比,对入口匝道进行速度控制可以减少路网平均延误和匝道平均延误,提高主线下游平均车速;减少匝道车辆平均停车次数。该类方法特别适合于上坡汇入高架快速路的匝道控制。     

高速公路入口匝道的协调优化控制

为了实施高速公路路网交通流的优化控制,采用MATANET模型进行路网交通流建模,应用非线性最优控制方法,构造了路网入口匝道的协调控制模型。该模型应用全局实时交通数据,以总费用时间与密度控制的组合构建性能指标,能够提高交通运行效率,并有效处理交通拥挤。针对模型的非线性,应用遗传算法对性能指标进行优化,探究TTS-密度控制指标的优化对路网交通拥挤状况的控制效果。以南京市周边高速公路路网作为应用实例,验证了所研究模型与优化方法的可行性。     

快速路入口匝道控制选择标准及基本参数分析

论述了快速路匝道管理与控制的必要性,分析了4种常用的匝道管理策略,重点对入口匝道控制进行剖析,给出了入口匝道控制的分类以及选择标准,并探讨了其中的3个基本设计参数,为我国快速路入口匝道控制的实施提供了参考。     

���Ǽ�ʻԱ��Ϊ�仯������ѵ�ͨ������ģ��

考虑城市快速路入口匝道加速车道上驾驶员行为变化特征,以间隙接受理论为基础,建立了可变临界间隙条件下的入口匝道通行能力模型. 当驾驶员在加速车道上向前行驶寻找汇入机会时,距离加速车道末端越近,其试图汇入主线的意向越强烈,所选择的临界间隙也会越小. 因此,驾驶员所选择的可接受临界间隙随着其在加速车道上行驶距离的增加而减小,从而会导致在加速车道不同位置的理论通行能力发生变化. 最后,通过数值算例分析可变临界间隙下入口匝道通行能力与固定条件下的差异. 结果表明：在考虑驾驶员汇入行为变化导致临界间隙减小条件下,入口匝道理论通行能力大于以往固定临界间隙条件下的通行能力,并且,在主路流量较大时这种差异更加明显.     

Gap Acceptance Capacity Model for On-Ramp Junction of Urban Freeway

The commonly-used capacity calculation approaches for ramp junctions are mostly based on the American Highway Capacity Manual method. It had been approved that the headways for vehicles following the Weibull distribution function at on-ramp junctions in urban freeway system. The paper examined the critical headway and following time by the modified drew method and the survey traffic flow data on-site. The gap-acceptance capacity calculating model was developed for on-ramp junctions of urban freeway, and the numerical integration method was used to solve the model. Finally, the capacity values were obtained in condition of different mainline design speeds and different acceleration lane lengths. The results indicated that the capacity value would grow with the increase of the acceleration length and mainline design speed, and the capacity values for on-ramp junctions would approach basic freeway segments capacity values while the acceleration lengths beyond 400 meters.     

����ģ���߼���ɱ����ٵij��п���·����

首先阐述了城市快速路进行交通控制研究的迫切性，进而根据快速路各密度区的交通特点，结合宏观、动态、确定性交通流模型，提出了一种中低密度区采用可变限速控制、中高密度区采用可变限速结合入口匝道控制的交通流控制策略。依据此方案，分别设计了可变限速控制器和入口匝道控制器，前者用于调节车辆速度以确保车流稳定，后者仅用于中高密度区以维持主线车流密度。最后，对系统进行仿真并作了相应分析。     

高速公路入口合流区域安全性理论分析

合流区域是高速公路常见的事故多发区域,车辆在该区域行驶时,易引起跟驰风险和变换车道风险.本文以临界加速度作为依据,结合驾驶员对向后加速度的生理心理效应,提出跟驰风险指数和变换车道风险指数的计算方法,用于定量描述单起交通行为的风险大小.最后提出平均行车风险值的概念,用于评价合流区域的安全水平.