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城市快速路是大城市道路网络的重要组成部分。随着交通需求的快速增长,
快速路交通拥挤现象屡见不鲜。入口匝道控制作为缓解快速路交通拥挤最为有效
的措施之一,已经得到广泛地应用。因此以入口匝道控制为基础,综合考虑与其
它交通控制措施的集成,对集总式匝道控制系统进行全面的研究,具有重要的理
论意义和实用价值。
首先回顾了各种入口匝道控制算法,提出了本文的研究方向。根据上海外环
线的实际交通数据,对交通量、交通密度和速度之间的关系进行了分析,提出了
符合实际交通状况的宏观交通流改进模型,并对模型的参数进行了标定。
在单匝道控制方面,本文综合考虑快速路主线交通密度、入口匝道排队长度
两个因素,对入口匝道实施了模糊控制,仿真结果表明模糊控制优于定时控制,
具有良好的控制效果。
在多匝道协调控制方面,本文提出了基于Multi-agent的多匝道协调控制系
统,对协调控制系统模型的构建及算法进行了详细的阐述,仿真结果表明多匝道
协调控制有利于均衡利用各个入口匝道,有利于延缓快速路交通拥挤的形成和有
利于加速快速路交通拥挤的消散。与单匝道控制相比,能取得更好的控制效果。
在入口匝道与地面道路交叉口协调控制方面,本文提出了一种自适应协调控
制算法。该算法主要包括入口匝道控制模块和交叉口控制模块,其中入口匝道控
制模块能根据入口匝道排队长度情况自适应地调整入口匝道调节率;交叉口控制
模块能根据出入口匝道的排队长度、交叉口各进口道的车辆排队长度自适应地改
变配时计划。利用ⅥSSIM微观仿真模型对本文提出的协调控制算法进行了仿真
实验,实验结果表明协调控制不仅改善了快速路的交通状况,同时也改善了地面
道路的交通状况。
最后对快速路交通通道控制问题进行了研究,提出了交通通道控制的一般分
析框架。建立了一个在事件状态下的交通通道集成优化控制模型,通过对优化控
制模型中目标函数的评述,表明该优化控制模型具有简单实用的特点。
关键词:快速路,匝道控制,交叉口信号控制,协调控制,通道控制