城市高架路相鄰出入口匝道及其銜接交叉口協(xié)調(diào)控制.pdf

1、城市高架道路的入口匝道和出口匝道是連接地面道路與高架道路的重要樞紐，高峰期間上下車輛過多，往往會使其成為高架道路的物理瓶頸。當出入口匝道上下游存在關(guān)聯(lián)交叉口時，交通阻塞現(xiàn)象會更加嚴重，主要表現(xiàn)為出入口匝道處的車輛“進不去，出不來”。由于對其改建或者重建的難度較大，因此制定合理的管理與控制方法對改善其交通擁堵、提高運行效率具有重大意義。
　　本文通過瀏覽大量國內(nèi)外參考文獻，在前人研究的基礎上，針對入口匝道及其銜接交叉口和出口匝道及其

2、銜接交叉口分別進行了協(xié)調(diào)控制研究。本文的主要工作如下:
　　(1)針對高架路入口匝道及其銜接交叉口，分析了高架路主線、入口匝道以及地面關(guān)聯(lián)交叉口區(qū)域交通流的運行特性，并且詳細推導了入口匝道與主線銜接處的交通流動力學模型。將原有的模型拓展到上游交叉口，通過分析入口匝道流率的來源得到了改進的交通流動力學模型。最后運用MIXED-CONTROL算法，以系統(tǒng)誤差最小為目標，通過動態(tài)調(diào)整入口匝道調(diào)解率的大小，實現(xiàn)了入口匝道及其銜接交叉口的協(xié)

3、調(diào)控制。
　　(2)針對高架路出口匝道及其銜接交叉口，首先以成都市二環(huán)路南四段與紅牌樓北街的交叉口及其關(guān)聯(lián)出口匝道為實例，采集了高峰小時交通數(shù)據(jù)，分析了高架路主線、出口匝道以及地面關(guān)聯(lián)交叉口區(qū)域交通流的時空特性;然后經(jīng)過VISSIM仿真，利用控制變量法給定出口匝道與地面交叉口不同的交通流量，分析在兩者的共同作用下對高架路主線產(chǎn)生的影響，從而得出結(jié)論，為了保證高架路主線車輛的正常運行，應對出口匝道及其銜接交叉口進行協(xié)調(diào)控制。控制的核

4、心是利用模糊控制理論，設計一個兩級的模糊控制器得到有效的綠燈時間。第一級模糊控制器的輸入變量是當前綠燈相位檢測到的交叉口各進口道車輛的擁堵指數(shù)及其與下一綠燈相位車輛擁堵指數(shù)之差，獲得了綠燈延長時間;第二級模糊控制器的輸入變量是當前綠燈相位的車輛到達率和下一綠燈相位上游路段的交通阻塞密度，得到了綠燈修正時間。
　　(3)對于入口匝道及其銜接交叉口，本文利用MATLAB進行了相關(guān)算法的編程，并基于VISSIM仿真比較分析了定時控制、A