基于拥堵概率的城市快速路入口匝道控制策略

《基于拥堵概率的城市快速路入口匝道控制策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于拥堵概率的城市快速路入口匝道控制策略摘要：为解决城市快速路交通拥挤问题，开展快速路入口匝道控制策略研究.采用现行规范与现场数据建立VISSIM微观仿真模型，基于交通仿真分析，建立快速路入口合流区的拥堵概率模型，提出基于拥堵概率的入口匝道控制策略.通过收集主线上游流量以及入口匝道流量，预测拥堵概率；若拥堵概率超过其临界值，则启用入口匝道控制系统，确定匝道入口调节率和信号周期.研究表明，相比无信号控制，基于拥堵概率的快速路入口匝道控制策略能够使拥堵概率降至0.1左右，主线车速提高约20%.关键词：

2、快速路；交通拥堵；预测模型；入口匝道；拥堵概率中图分类号：U491.4文献标志码：A文章编号：1674-297403-0105-08DOI:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2017.03.013Abstract：Toreleaseandsolvetrafficjamonexpressway,itisnecessarytoinvestigatetherampmeteringstrategyofexpressway.Currentspecificationandfielddatawer

3、eusedtobuildtheVISSIMsimulationmodel.Thebreakdownprobabilitymodelsofexpresswayrampwereestablishedbymicroscopictrafficsimulation,andarampmeteringstrategybasedonbreakdownprobabilitymodelwasputforward.Accordingtothemainstreamandrampvolume，thebreakdownpro

4、babilitywaspredicted.Iftheprobabilityishigherthanthethreshold，themeteringsystemturnson，andtheon-rampmeteringrateandcycletimearecalculated.Comparedwitharampwithoutmeteringstrategy，thebreakdownprobabilityreducedtoabout0.1，whilethespeedofmainstreamincrea

5、sedbyabout20%.Keywords:expressway；trafficcongestion；predictmodel；on-ramp:breakdownprobability近十年来，我国的小汽车保有量以平均每年18.6%的速度增长.为保证交通顺畅，我国各大城市先后建成了各式快速路系统.但是，大量的车流涌向快速路，导致快速路经常发生拥堵［1-2］.针对快速路的交通现状，需制订相应的交通管理策略以改善快速路的交通环境.在现有的快速路交通管理策略中，入口匝道信号控制被认为是最直接有效的快速

6、路交通控制方式［3］.目前常用的入口匝道信号控制策略包括定时控制［4］、需求容量控制［5］和ALINEA控制［6］，通过在入口匝道上设置信号灯控制匝道车辆进入主线的频率.然而，以上3种控制策略均存在一定的局限性.定时控制策略无法适应多变的交通状况.需求容量控制策略没有反馈机制，容易导致控制周期振荡.ALINEA策略重点关注主线上车流的状况，容易引发匝道车辆排长队现象.以上3种控制策略缺乏明确的启动与关闭控制阈值，只能解决常发性拥堵问题.郝媛等人［7］通过数据采集与分析，确定拥堵发生，提出速度阈值与

7、流率阈值.高万宝等［8］通过将主线流量密度保持在期望密度附近，以达到主线保持高流量运行的目的.Brilon等［9］提出采用PLM法分算州际公路在不同流量下的拥堵概象Kondyli等［10］将拥堵概率的概念应用到州际公路的匝道控制上，根据拥堵概率设置了不同主线流量的最大入口调节率.本文拟通过拥堵概率预测，确定入口匝道控制策略的启动阈值，并提出一种基于拥堵概率的入口匝道控制策略.该策略通过收集主线与匝道的实时交通流量预测合流区的拥堵概率，当拥堵概率超过临界拥堵概率时，启动匝道控制系统，根据主线流量改变

8、信号周期，调整匝道车流进入主线的频率，从而达到降低合流区拥堵，提高主线运行速度的目的.1城市快速路拥堵概率预测1.1交通调查与数据分析为建立动态交通流模型，需要现场采集车辆的自由流速度.调查地点选取流量较小，车辆间影响小的路段，将录像设备架设于某城市快速路旁高层楼顶.选择在周三下午进行视频录制.在视频区域内选取一段距离己知的路段，设置截屏时差0.2s，通过视频截图获得道路上车辆通过该路段的时间间隔，从而计算出车辆的速度.现场如图1所示.对小车和大车分别进行统计，其中大车是指大客车、