城市快速路可变限速控制仿真研究

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1、城市快速路可变限速控制仿真研究盖艺心北方工业大学城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室摘要：为丫减少城市快速路常发瓶颈上游路段因交通流量增加而引发的车辆行程时间增加、道路通行能力下降、事故发生等问题，引入可变限速的思想，针对提高城市快速路瓶颈区域通行能力的可变限速控制策略进行了研宄。以出口匝道交通瓶颈为例，利用VISSIM仿真手段对可变限速控制策略进行分析，得到未采取可变限速策略与可变限速策略下交通流参数结果。仿真结果表明采取了可变限速策略后，车辆的总的通行时间和延误均有减少，验证Y可变限速控制策略的有效性。

2、关键词：城市快速路;可变限速;联合仿真;控制策略;收稿日期：2017.6.6SimulationStudyonVariableSpeedLimitControlofUrbanExpresswayAbstract：ThispaperaimstodevelopacontrolstrategyofvariablespeedlimitstoraisethebottleneckofregionalcapacityofurbanExpressway.Toexitramptrafficbottlenecks,forexamp

3、le,usingVISSIMsimulationanalysisofthecontrolstrategyofvariablespeedlimits,theresultsoftrafficflowwith/withoutcontrolledvariablespeedlimitsstrategyareobtainedandcompared.Simulationresultsshowthatusethevariablespeedlimitpolicy,thetotaltraveltimeanddelayareredu

4、ced,demonstratetheeffectivenessofcontrolstrategyofvariablespeedlimits.Keyword：urbanexpressway;variablespeedlimit;jointsimulation;controlstrategy;Received：2017.6.6为了满足交通需求的同时，又保证行车的安全性和道路交通的高效性，近年来可变限速控制技术在许多发达国家受到Y广泛的关注。可变限速控制是指依据道路、交通、气候等条件，在保证主线交通流安全高效运行的基

5、础上对速度进行合理的限速，以保证道路在最大交通量下车辆具有最佳速度，从而减少了总的旅行时间，减少了延误m。其核心思想是通过人为设置一个限速值，将上游路段生成-个低流量的区域，从而控制流入下游瓶颈区域的车辆数，抑制车辆排队现象的产生，并将车辆的通过率控制在道路通行能力范围附近，来减少通行能力下降现象的产生。本文阐明了快速路常发瓶颈区域通行能力下降现象是异致车辆事故、延误的主要原因，提出了一种提高瓶颈区域通行能力的可变限速控制策略。采取了北京市快速路阜石路的实测数据，并通过仿真手段用实例分析验证了该控制策略的有效性

6、。1可变限速控制策略l.i可变限速控制策略的启动城市快速路瓶颈处的通行能力往往小于其上游路段，当遇到交通事故，上下班早晚高峰时段，瓶颈区域车辆会产生排队并沿上游传播，导致后面车辆减速其至停下来。而相邻车道也会收到影响，最终导致车辆停下来。排队车辆的消散流率有研宄证实低于瓶颈通行能力的10%~30%位1。何时启动可变限速是这一控制策略首要研宄的，在未发生瓶颈处通行能力下降的时候，瓶颈处车速、占有率、密度等与上游路段接近，因此可变限速控制系统可以不用实施，当瓶颈处通行能力下降后m，相关的参数也会有所改变。所以可以将

7、其中的一个或多个参数作为通行能力是否下降的依据，当交通量状态达到相关参数所对应的数值时，通行能力下降现象产生，可以启动可变限速控制系统。通过实测的数据来对通行能力下降的参数进行标定，通过检测器对瓶颈区域交通状态进行监控，将检测到的数据与参数进行对比，来判断通行能力是否下降。当有通行能力下降现象产生时，启动上游可变限速路段限速诱导屏对上游路段车速进行限制，直到瓶颈区域交通拥堵现象消失，再恢复该路段默认限速值。当没有通行能力下降现象产生，可将检测器分时段进行检测，尤其在上下班高峰期多设罝儿个检测时段，对瓶颈区域进行

8、实时检测，直到检测出路段拥堵现象产生。1.2限速值的确定城市快速路限速值的确定受多种因素的影响，其屮包括车辆之间的影响、道路的宽度、匝道的线性变化以及天气和驾驶人心理作用。本文考虑了匝道的线性约束,由于受道路地形影响，各匝道半径不同，因而限速值也有所差异。匝道处的速度有两种，分别是出匝道的车速和合流点的车速，往往合流点的车速受临近匝道处的车辆影响。车辆出匝道的车速与分流点车速满足关系式