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交通作为城市经济活动的命脉,对城市的经济发展、人民的生活水平提高起着至关重要的作用。目前,北京的机动车数量迅猛增长,而道路增长速度和车辆的增长速度严重脱节,这是造成北京拥堵的主要原因。其中,快速路而临的问题在整个北京交通问题中显得越来越突出,所以对快速路交通区域进行控制和管理是解决北京交通问题的重要一个环节。
北京上下班的高峰期间,交通拥堵问题尤为突出,在快速路方面,其原因是很多匝道入口没有进行很好的控制,有些地方基本不控制,例如北京东三环双井桥由南向北方向的入口匝道。本文对北京三环快速路路网结构进行分析和探讨,并利用计算机仿真技术和智能控制技术,对北京快速路系统的建模和协调控制问题展开研究。
首先,对城市快速路匝道控制的各种方法进行分类总结,并把这些控制算法封装成一个算法库,然后根据Paramics交通仿真软件提供的API函数进行二次开发,利用一个算法参数调整界面从而修改算法库,并供交通仿真软件进行算法调用,从而验证算法的可行性与效果。结果表明该算法工具箱对简化算法开发过程及验证方面有明显的效果。
其次,在METANET模型基础上对北京三环快速路进行建模,然后在Paramics微观交通仿真软件里建立整个三环路网平台,最后提出最优控制目标。在优化方法上,对匝道调节时间进行实时编码,采用遗传算法对控制目标进行整体优化。并进行仿真,最后得出该算法对改善整个环形路网交通状况有比较好的效果,提高行车速度和道路利用率。
最后,论文针对北京三环快速路进行研究,采用METANET进行建模。根据实时交通路况对整个环路进行动态分区,并提出一种匝道协调控制方法。其中介绍动态划分子区的原则,以及子区内的控制策略。最后运用Paramics软件进行了仿真。结果表明:与没有子区划分的局部控制方法相比,该算法根据不同路况进行不同的协调控制,可进一步提高北京整个三环快速路的运行效率。