探索城市快速路控制的若干方法研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文城市快速路控制的若干方法研究姓名：武志平申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：吴义虎20080315摘要随着城市化进程的逐步加快，城市快速路交通控制一直是交通工程领域重要的研究课题，也是智能运输系统的重要组成部分，针对传统交通控制技术的缺陷，近年来人们开始把先进的理论和技术应用到快速路的交通控制中。本文首先详细探讨了快速路交通流量的模型预测控制，然后对通道控制做了具体分析与研究。论文的主要工作和研究成果如下：(1)首先，针对交通系统具有的非线性、滞后性、不确定性和内部耦合性等特点，选用了具有模型预测、滚动优化和反馈校正三大

2、优点的非线性模型预测控制对快速路入口匝道流量进行协调控制，仿真结果表明，该控制方法不仅能够有效地消除交通拥挤，维持主线车流稳定，而且匝道调节率平稳，有利于行车安全，同时该控制方法能够保证各入口匝道交通需求的公平性。‘(2)然后，针对城市快速路与其相连的普通道路相互影响，提出了通道控制。通道控制的优点是该方法不仅考虑的快速路各个匝道的协调控制，同时考虑和快速和普通道路的协调控制。数字结果表明，通道控制比无控制和集中控制的效率有了很大提高。论文提出的模型预测控制和通道控制，与无控制情况下的结果进行比较，在效率上有了很大的提高，因此上述两种控制方法对提高主线的通行能

3、力，提高快速路的运行效率具有重要的意义。关键字：城市快速路；模型预测控制；集成控制；通道控制；交通工程ABSTRACTExpresswaytrafficcontrolisconsideredasanimportantissueofthetrafficengineeringfields，butalsoanimportantcomponentofintelligenttransportationsystemwiththeprocessofurbanizationgraduallyacceleration．Forthedrawbacksoftraditionaltr

4、afficcontroltechnique，peoplehavebeguntoapplyadvancedtheoriesandtechniquestoexpresswaytrafficcontrolinrecentyears．Thispaperfirstlydiscussedmodelpredictivecontrolofthefreewaytra衢Cindetail．thenmadeadetailedanalysisandreseachtothecorfidorcontr01．Themainworkandresearchresultsofthispapera

5、leasfollows：(1)Firstly,becauseofnonlinearmodelpredictivecontrolwiththreemajoradvantagesofmodelpredictions．tlle。feedbackcorrectionandrollingoptimization，itis’adoptedtoslovethecoordinatedcontrolofmultiplesectionsonfreeway,aimedatthecharacteristicsofnon．1inearity,hysteresis，andinternal

6、coupling．Simulatedresultsshowthatthismethodhasaimprovementontheemciencyandasmoothermeteringrate，andCaneffectinatelyeliminatetrafficjalasandmaintainstablilityofmaintrafficflows．Attheend，theequityofitiSanalyzed．(2)then，corridorcontrolmethodisproposedaimingatinteractionoffreewayandconn

7、ectedparallelnonfreeway．Theadvantagesofcorridorcontrolmethodisnotonlytakingintoaccountthecoordinatedcontrolofallinteractionrampsbutalsocoordinatedcontroloffreewayandnonfreeway．numericalsolutionarepresentedaneshowthatefficiencyhasbeenmoreimprovedthanwithoutcontrolandcentralizedcontr0

8、1．Modelpredictiveco