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城市高架快速路出口匝道衔接交叉口控制方法研究
| 论文题名： | 城市高架快速路出口匝道衔接交叉口控制方法研究 |
| 关键词： | 出口匝道;交叉口;信号控制;元胞传输模型;遗传算法;高架快速路 |
| 摘要： | 城市高架快速路作为城市交通的重要组成部分，在城市交通拥堵日益严重的趋势下，高架快速路“进不去，出不来”的交通问题日益频现，其中出口匝道区域拥堵则是较为突显的问题之一;当出口匝道下游衔接交叉口时，交通需求过大往往会导致交叉口处于过饱和状态，进口道和匝道排队回溢至速路主路及上游交叉口，“出不来”现象更为严重。因此进行匝道衔接交叉口的信号控制优化研究，提升出口匝道衔接区域通行效率，对缓解出口匝道及下游交叉口区域交通拥堵是非常重要的。 为缓解城市高架快速路“出不来”的交通问题，本文着重对出口匝道与下游交叉口衔接区域的交通流模型和信号控制优化方法进行研究;具体研究工作如下: 本文首先系统地分析总结了快速路出入口匝道控制方法及过饱和交叉口控制方法的研究、应用现状;对高架快速路出口匝道的设置形式、衔接进口道的交通组织方式进行了分类分析，并结合VISSIM仿真研究了不同交织流量比对交织区的影响。 针对匝道驶出车辆流向不同所导致的匝道衔接段交织问题，综合考虑了不同车道中的自由变道模型和强制变道模型，分析了相邻元胞间变道传输概率，同时引入了虚拟元胞滞留车辆的检验方法，构建了出口匝道衔接段的改进元胞传输模型。以交叉口常规进口道和匝道衔接进口道为算例，验证结果表明改进元胞传输模型能较为真实地模拟不同进口道的排队形成与消散过程。 结合变绿信比变周期策略和绿灯延长或提前启亮的思想，本文提出了考虑绿灯时间间隔的变绿信比变周期控制策略，利用改进元胞传输模型构建了各进口道元胞流量传输与信号相位关联的控制模型，通过该模型将交叉口信号控制与路网交通流传输和元胞状态更新整合;以改进元胞传输模型所获交通效率评价指标为基础，以加权平均延误作为目标函数，构建了综合考虑各进口车道饱和度状态的信号控制优化模型，同时结合遗传算法实现了该类型交叉口的动态优化。 充分考虑交叉口不同饱和度状态，利用MATLAB编程构建匝道及衔接交叉口元胞传输模型，并实现交叉口信号配时的实时动态优化控制和路网状态更新;最后以成都市二环高架快速路牛市口出口匝道及衔接交叉口为实例，以晚高峰交通量作为交通需求输入，验证表明模型对该类型交叉口非饱和、饱和状态均有较好的控制优化效果。 |
| 作者： | 阳杰 |
| 专业： | 交通工程 |
| 导师： | 霍娅敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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