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智能网联环境下近邻交织区交通自组织优化方法研究
| 论文题名： | 智能网联环境下近邻交织区交通自组织优化方法研究 |
| 关键词： | 近邻交织区;交通特性;自组织优化;智能网联环境 |
| 摘要： | 交织区是城市道路的重要组成节点，因其对城市路网的交通安全和交通运行效率有着重大影响，因此缓解交织区拥堵对提高城市路网运行效率有着重要作用。尤其是因受地形等客观因素的限制而存在的相距较近的交织区，这些交织区之间相互影响相互作用，进一步加深了交织区路段的拥堵程度，把这些因客观因素而相互影响的多个交织区统称为近邻交织区，近邻交织区的交通组织优化对提高城市路网通行效率有着重要意义。 近邻交织区是一种更加复杂的交织区，其包含了多个合流区、分流区，以往的交织区交通优化策略研究往往侧重于信号控制等强制手段，忽略了近邻交织区交通系统的自组织特性。随着智能网联技术的发展，车辆通过与其他交通体进行信息交互，在一定区域范围内能够实现提前安全预警、车辆协同驾驶等功能，为高效的利用道路资源创造了条件。鉴于此，本文在研究近邻交织区的交通特性的基础上，针对城市快速路近邻交织区的交通拥堵问题，构建基于智能网联环境下的近邻交织区交通自组织优化模型，并利用SUMO和Python来搭建联合仿真平台，对自组织优化方法进行仿真验证。 首先，通过分析研究国内外智能网联环境下的交通组织方法现状、交织区交通组织方法以及自组织理论等研究成果，确定了本文的主体研究思路。从近邻交织区的交通流运行特性切入，结合自组织理论对智能网联环境下近邻交织区的自组织特性进行分析，并总结了影响近邻交织区交通自组织运行的主要原因，从而确定提高近邻交织区交通运行效率的关键所在。 其次，以现有智能网联环境下近邻交织区自组织方法的研究为基础，以提高近邻交织区的通行效率为目标，提出智能网联环境下的近邻交织区交通自组织优化模型。首先以减少近邻交织区的合流区段内换道的交织影响为目标，结合匝道汇入车流量和提前换道的安全性以及带来的延误计算需要提前换道的车辆，从而诱导主线车流进行提前换道；基于主线车辆的车头时距与匝道汇入车辆所需的最小可插入间隙，以保证安全为前提目标，对主线车流的车头间距进行优化。 最后，利用SUMO和Python来搭建联合仿真平台对自组织优化方法的进行仿真验证。输入标定的各项参数，进行仿真和对比分析，并从合流区换道影响、近邻交织区整体平均延误、流量、占有率、速度、五个方面分析评价了优化前后的交通流运行效率和稳定性，从而对所提的自组织优化方法的有效性进行验证。 |
| 作者： | 张书 |
| 专业： | 交通运输工程;交通运输规划与管理 |
| 导师： | 马庆禄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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