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车联网环境下快速路出口匝道与衔接交叉口联合控制方法
| 论文题名： | 车联网环境下快速路出口匝道与衔接交叉口联合控制方法 |
| 关键词： | 智能交通系统;车联网;交通仿真;出口匝道;衔接交叉口 |
| 摘要： | 城市快速路的相对封闭性使得出入口匝道与地面道路衔接区成为交通拥堵频发的区域，易发生入口匝道“上不来”和出口匝道“下不去”的交通问题。特别是出口匝道与地面衔接区作为交通管控的关键，当交通需求较大时，多股交通流在衔接发生交织，极易发生交通拥堵。本文通过分析快速路出口匝道与地面衔接区的交通特性和交通组织来剖析拥堵的原因，提出了车联网环境下出口匝道与衔接交叉口控制方法，来提高衔接区和交叉口的通行效率。 为了提高快速路出口匝道与地面衔接区的通行效率，提出了一种车联网环境下出口匝道与地面衔接区多阶段控制方法。首先，根据速度特性将出口匝道与地面衔接区划分为调整区、缓冲区和排队区。然后，针对衔接区车辆冲突频繁问题，提出了一种考虑相位优先级的车道变换策略。最后，在此基础上设计了三阶段快速路出口匝道与地面衔接区控制方法，并基于MATLAB和VISSIM搭建了车联网仿真环境。仿真结果表明：文中方法控制下衔接区路段间速度波动更小，平均速度提高了5%；与车联网速度控制相比，衔接区、排队区和缓冲区的延误分别降低了4%、6%和4%。此外，敏感性分析可知：当衔接区交通需求处于中等饱和度和渗透率大于70%，该方法控制效果优势最为明显。 在对快速路出口匝道与地面衔接区车联网控制的基础上，考虑衔接交叉口的其他进口道的通行效率，对出口匝道、辅路与衔接交叉口进行联合控制，以车均延误和平均停车次数最小为目标函数，建立车联网环境下出口匝道与衔接交叉口联合控制模型，使用NSGA-II算法进行求解。仿真结果表明，与自适应控制相比，出口匝道与衔接交叉口区域的延误和停车次数降低了44%和14.3%。敏感性分析可知，在中饱和度和低渗透率下不同通信距离对衔接交叉口延误影响较小。相关成果可为车联网环境下出口匝道与衔接交叉口控制提供理论支持。 |
| 作者： | 韩应轩 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 慈玉生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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