论文部分内容阅读
近年来,随着我国高速公路的快速发展,江苏省内路网密度日趋增加,高速公路越来越成为省际出行不可或缺的途径,高速公路上产生的拥堵也逐渐成为亟待解决的难题。该难题的解决不能仅着眼于拥堵路段,而需关注整个网络,对拥堵路段的上游抑或源头的车流进行诱导与控制。在现今复杂的路网环境中,如何识别拥堵路段的上游或源头(即对应的入口匝道和分流-汇合枢纽对),识别出后又利用何种控制策略进行行之有效的路网集成控制是本文的主要研究内容,研究结论如下:
总结了高速公路集成控制系统实现的物理结构和系统需求,为控制模型的研究奠定了现实基础和实施目标。通过对路网基本模型、匝道控制模型、路径诱导模型三大基本建模文献资料的整理,系统的阐述三大模型的建模原理、数学表述、模型结构,为拥堵路段的路网集成控制系统建模提供了坚实的研究基础。
以缓解、疏散拥堵路段车辆排队为核心目标,以诱导、控制拥堵路段上游或源头的车流为指导思想,设计了拥堵路段对应匝道和枢纽识别模型、匝道调节和路径诱导集成控制模型。识别模型以交通分配为技术手段,分离、提取路段组成车流的OD信息,采用路段内部车流的行驶路径逆向追踪技术,锁定相关入口匝道和途径枢纽,通过匝道进入流量和枢纽地理位置比较,识别出对拥堵路段贡献车辆较大的入口匝道和相关的分流-汇合枢纽对作为集成控制的目标。控制模型考虑了拥堵路段对路网建模的影响,对相关匝道实行单点、和拥堵路段相协调的双层调控策略,对分流-汇合枢纽对实施用户最优路径诱导策略,最大程度提高出行者行车利益。
以江苏省高速公路南网为仿真背景,研究识别模型对拥堵路段对应匝道和枢纽识别的有效性,分析模型输入数据、核心变量、输出结果的数据结构和表现形式。通过比较无控制、匝道调节、路径诱导、集成控制四种控制策略下路网的整体密度分布、拥堵路段密度变化、路网评价指标、匝道调节率和排队长度等评判依据,仿真验证集成控制策略是行之有效的控制方法。