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考虑转向延误的拥堵区域多目标动态禁左控制研究
| 论文题名： | 考虑转向延误的拥堵区域多目标动态禁左控制研究 |
| 关键词： | 交通管理;禁左控制;转向延误;通行效率 |
| 摘要： | 随着城市化和机动化水平的提高，道路资源供需矛盾日益尖锐，这也造成了早晚高峰拥堵现象在各级城市的频繁发生。城市交叉口作为车流交汇与疏散的节点是产生拥堵的最主要区域，从工程角度对交叉口进行改扩建可以在一定程度上提高交叉口通行能力起到改善拥堵的作用，但改扩建交叉口一方面需要在施工期间封闭道路对日常交通影响较大，另一方面现有部分交叉口无法满足大规模改扩建的条件，因此工程手段缓解拥堵并不是最简单、直接的方法。禁左控制作为一种交通管理控制方法，其具有提高直行通行能力、改善交叉口通行效率、无需进行额外的道路工程作业等优点，因此考虑采用禁左控制缓解交通拥堵是可行的研究方向。而禁左位置的选择直接决定禁左控制的效果，基于此本文在总结国内外区域禁左控制的基础上，以拥堵区域交叉口为研究对象，对禁左进口道组合的确定与优化问题进行探讨研究。 本文的主要研究工作总结如下： 首先，针对城市主干道早晚高峰流量的方向性变化导致的拥堵方向和拥堵时段变化问题创新性地提出区域动态禁左的控制理念，并重点介绍其原理及设置原则。同时为了提高动态禁左控制在实际交通路网中的可操作性，阐述了动态禁左带来的信号相位及道路标志标线的特殊设计。 其次，提出改进的转向延误计算方法，并在充分考虑拥堵区域转向延误对禁左控制影响的基础上，构建多目标的禁左双层规划模型。上层规划问题以城市区域路网运行总阻抗与机动车尾气排放总量为优化目标，负责将上层禁左决策变量不断传递到下层；而下层规划以用户最优分配问题为基础，负责将下层路段流量作为决策变量反馈至上层。并基于转向车流改进的邻接路段表示方法，对下层规划模型的约束条件进行优化。 然后，在改进的用户均衡分配算法基础上，结合启发式遗传算法对禁左双层规划模型进行求解设计，并详细给出各算法的具体求解步骤。通过对设计虚拟路网的Matlab求解结果分析，验证算法的有效性。 最后，为了验证模型及算法在真实路网中的可靠性，以苏州工业园区拥堵区域路网为仿真对象，建立路网拓扑结构，运用TransCAD和Vissim仿真平台实现对多目标禁左双层规划模型求解结果的仿真实验。对比分析禁左前后的评价指标变化情况，进一步验证对拥堵区域设置合适的禁左组合可以缓解拥堵、提高区域路网通行效率。 |
| 作者： | 朱俊炜 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 常玉林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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