高速公路大流量拥堵及疏导的仿真分析与研究

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1、硕士学位论文题目:高速公路大流量拥堵及疏导的仿真分析与研究研究生吴雪专业管理科学与工程指导教师许雪琦副教授完成日期2012年12月杭州电子科技大学硕士学位论文高速公路大流量拥堵及疏导的仿真分析与研究研究生：吴雪指导教师：许雪琦副教授2012年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterTheSimulationAnalysisandStudyonFreewayTrafficCongestionandEvanes

2、ceatMassFlowCandidate:WuXueSupervisor:AssociateProf.XuXueqiDecember，2012杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：

3、年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着我国经济发展以及城市化建设，交

4、通拥堵问题日益凸显。作为城际之间生命线的高速公路在节假日期间的拥堵情况尤为严重，2012年国庆节长假期间全国各大高速公路因免费通行造成的大流量拥堵情况更是成为交通部门亟需面对的难题。从我国治理交通拥堵的经验来看，单纯增加道路供给或是抑制交通需求并不能很好地解决问题，而当前高速公路普遍存在管理水平不高的问题也是治理拥堵问题的瓶颈之一。因此，综合利用智能交通系统与技术才是治理交通拥堵的解决之道。根据高速公路大流量拥堵情况的分析可知，其主要原因是交通流量大和事故率高。由于节假日大规模出行使得交通需求在高速公路上

5、集中体现，如果不对流量实行一定的控制，容易造成高速公路在过饱和状态下事故频发，进而引发更为严重的拥堵。因此，本文从流量控制的角度，对高速公路大流量背景下的交通拥堵及疏导问题进行了深入分析和研究。本文首先对高速公路拥堵的实际情况进行原因分析，提出了一种仿真的方法进行实证研究，并提出从流量控制的角度研究疏导方案；针对高速公路大流量时的拥堵和突发事件两种情况，选取交通疏导方法并设计了不同的疏导方案。此外，本文针对交通疏导方法中的入口匝道控制方法，选择合适的优化目标并建立系统最优控制模型，通过Vissim交通仿真

6、软件结合混洗蛙跳算法求解入口最优控制率；而且，对不同疏导方法进行了比较，通过仿真分析得出，设置合适的分流比并结合入口匝道最优控制方法，不仅在高速主线的运行状况上表现最好，同时对拥堵点也起到了一定的疏导效果。最后，本文根据高速公路大流量背景下交通管理要求选取指标，并利用层次分析法建立交通疏导方案综合评价模型，为大流量疏导方案提供了定量、定性相结合的评价方法。本文针对节假日期间高速公路大流量背景所提出的仿真分析方法、拥堵疏导方案、评价指标和模型，可为高速公路管理的相关部门提供研究方案和评价方法的支持。关键词：

7、交通疏导；大流量拥堵；入口匝道控制；疏导方案评价；Vissim仿真I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeeconomicdevelopmentandurbanizationinChina,theproblemoftrafficcongestionhasbecomeincreasinglyprominent.Asthelifelinebetweentheintercity,thehighwaycongestionontheholidaysisespeciallyserious,andi

8、tbecomesanurgentproblemthatthehighwaycongestedacrossthecountryduetofreepolicyduring2012theNationalDayholiday,whichthetransportationdepartmenthastoface.Fromtheexperienceofourmanagementoftrafficcongestion,onlysimplyin