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城市快速路入口匝道协调控制方法研究

作　者: 王婷婷
导　师: 张代胜
学　校: 合肥工业大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 入口匝道控制动态OD矩阵交通需求最优服务交通量
分类号: U491.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着社会经济的发展,城市交通问题日益严重,特别是大城市的道路通行能力已经不能满足交通量日益增长的需要。城市快速路作为一种快速、舒适且安全行驶的道路,在一定程度发挥了重要的作用,但是单纯采取修建道路的方法并不能从根本上缓解交通交通拥堵的问题。快速路的入口匝道控制是解决交通拥堵的最直接、有效的方法之一。入口匝道控制的实质是通过限制进入快速路主线的交通量,使快速路自身的需求不超过自身的通行能力,理想目标是在快速路上形成和保持无中断、无阻塞的交通流。动态OD矩阵描述了交通路网中时变的交通需求,是对路网交通状况进行准确预测并提供有效交通控制信息的基础。而预测准确的OD出行矩阵是进行快速路匝道控制的前提,本文利用出口匝道交通量推算出行OD矩阵作为快速路入口匝道控制的数据输入。其次,本文通过分析各种典型的快速路匝道控制方法,提出了基于最优协调控制的快速路匝道控制方法,并以“动能”最大为控制目标,以期获得快速路网的最优服务交通量。最后运用Matlab对控制实例进行了仿真验证,结果表明该方法具有较好的控制效果。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-11
第一章绪论  11-17
  1.1 研究背景及意义  11-13
  1.2 国内外研究概况及存在问题  13-16
    1.2.1 国外研究概况  13-14
    1.2.2 国内研究概况  14-16
  1.3 本文主要研究的内容  16-17
第二章快速路OD 矩阵估算与匝道协调控制的相关关系  17-23
  2.1 面向匝道控制的快速路 OD 矩阵估算方法研究  17-20
    2.1.1 面向单匝道控制的快速路交通数据与控制策略  17-18
    2.1.2 面向多匝道协调控制的快速路OD 矩阵与控制策略  18-20
  2.2 快速路动态OD 预测方法研究  20-22
    2.2.1 入口匝道流量的预测  20-21
    2.2.2 匝道间OD 分配比例估计  21-22
  2.3 本章小结  22-23
第三章快速路匝道控制方法研究  23-43
  3.1 快速路匝道控制概述  23-25
    3.1.1 匝道的定义  23
    3.1.2 入口匝道控制的涵义  23-24
    3.1.3 入口匝道控制的基本原则  24
    3.1.4 入口匝道控制的作用  24-25
  3.2 入口匝道控制方法研究  25-32
    3.2.1 单点控制  26-28
    3.2.2 协调控制  28-32
  3.3 基于系统最优的快速路匝道协调控制方法  32-42
    3.3.1 基于系统最优的目标函数对比  32-36
    3.3.2 快速路匝道协调控制最优控制模型的建立  36
    3.3.3 城市快速路网动态交通流模型  36-38
    3.3.4 约束条件  38-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章基于动能最大的匝道协调控制方法仿真评价  43-50
  4.1 概述  43
  4.2 仿真软件说明  43-44
  4.3 控制目标原理分析  44-46
  4.4 仿真实例设计  46-47
    4.4.1 仿真对象  46-47
    4.4.2 仿真参数基本设定  47
  4.5 仿真结果验证  47-49
  4.6 本章小结  49-50
第五章总结与展望  50-52
  5.1 主要研究成果  50
  5.2 研究展望  50-52
参考文献  52-55
硕士期间发表的论文  55-56

城市快速路入口匝道协调控制方法研究

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