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城市快速路交通流自组织特征机理及控制方法研究
| 论文题名： | 城市快速路交通流自组织特征机理及控制方法研究 |
| 关键词： | 城市快速路;交通流;自组织特征;交通控制 |
| 摘要： | 快速路作为城市道路交通的重要组成部分，是中长距离出行和过境交通的主要载体。在城市化进程不断推进的背景下，快速路的发展同样迅速，但是伴随着快速路路网密度的不断提高，出入口匝道的设置也越来越密集，车辆的交织行为导致出行延误大大增加，致使快速路无法充分发挥功能及作用，同时带来更严重的交通拥堵问题。因此，研究快速路交织区通行能力的影响因素，并制定相关控制决策十分关键。 首先对交通熵以及熵流疏散特征进行分析，并结合三相交通流理论，通过实测数据进行拟合，确定交通流相态并探究交通熵的变化规律。基于自组织理论中的耗散结构相关概念定义交通耗散结构状态，并分析其内在特征。 然后基于元胞传输模型对城市快速路典型交织区进行仿真，并结合交织区耗散结构模型，通过无人机航拍实测数据验证模型的可行性。在仿真的基础上考虑交织区长度以及交织流量比与耗散结构的特性关系，结果表明元胞传输模型可以较好地模拟快速路交织区场景，并且交织区耗散结构状态受交织流量比的影响更大。 最后选取入口匝道调节控制、可变限速控制及匝道与主线协调控制对仿真进行控制，引入各控制方案下交织区耗散结构状态出现的时长作为评价指标之一，并采用熵值法对各评价指标进行赋权，综合考虑多参数对控制结果进行评价及效益分析，研究各控制方法的优缺点。结果表明匝道与主线协调控制综合控制效益最优。 本研究可以为快速路交织区的相关研究提供新思路，同时为自组织理论在交通领域的相关研究提供理论基础和参考。 |
| 作者： | 季庆童 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 张卫华;耿志军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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