排队长度约束下的瓶颈交叉口协调控制方法研究

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1、西南交通大学硕士学位论文排队长度约束下的瓶颈交叉口协调控制方法研究姓名：孙辉申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：刘澜20100601西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要我国城市的交通拥堵状况日益严重已是不争的事实，而且伴随着城市经济的发展、规模的扩大，交通拥堵的严重程度在不断地加深、拥堵范围在不断地扩大。从本质上来说，拥堵的发生是交通需求与供给之间的不平衡导致的，其发生时段往往是居民出行高峰期，发生地点往往始于路网的某个交通瓶颈处。当交通需求不断增加达到一定程度时，就会在交通瓶颈处形成过长的车辆排队，产生小范围的交通拥堵。但此时如果不及时采取措施进行控制

2、，当排队车辆不断上溯至上游交叉口时，便可能对上游其它流向车辆的正常运行产生影响，进而导致路网交通流锁死现象的发生，造成大面积交通堵塞，甚至造成路网交通瘫痪，此所谓交通“多米诺”现象。“多米诺”现象是城市交通拥堵的极端表现形式，由此产生的后果与影响也最为严重，所以在城市交通控制中必须采取措施来预防这种现象的出现。本论文的研究便是以防止“多米诺”现象为出发点，选用排队长度作为控制系统效果的评价指标。首先建立起基于交通波理论和交通流二流理论的当量排队长度计算模型，并且利用仿真软件对模型的精度进行了验证，仿真结果表明，本文所建立的当量排队模型的计算精度可以满足理论研究的要求。其次，

3、本文以排队长度作为约束条件，提出针对瓶颈交叉口的协调控制方法，并重点讨论了控制连线的选取依据以及瓶颈交叉口协调控制模型的建立过程。该方法充分利用路网时空资源，将交通压力转移到压力较小的控制连线交叉口，防止交通“多米诺”现象出现。结果表明，与普通控制策略相比，排队长度约束下的协调控制更有利于防止“多米诺”现象的发生，达到了协调控制目的。关键词：交通控制；交通瓶颈；排队约束：协凋控制：排队上溯西南交通大学硕士研究争擎位论文第1I页ABSTRAOTThegrowingtrafficcongestioninChinaisanindisputablefact．Withthedevel

4、opmentofeconomyandcitysize，thetrafficcongestionbecomesmoreandmoreserious．Inessence，theoccurrenceofcongestionisduetothetrafficimbalancebetweendemandandsupplyThepointisoftenlocatedattheroadnetworkwhichbeganatrafficboRic-neck，andthetimeisthepeakofresidentsgoingout．Whenthetrafficdemandtoacerta

5、inextent，thetrafficbottleneckwillformalongqueueofvehicles，leadingtoasmallscopecongestion．Ifwedonottakemeasurestocontrolintime，itwillaffectthenormaloperationofvehiclesindifferentdirectionswhenthevehiclesconstantlyreachtheupstreamintersection．Thissituationwillleadtoroadnetworktrafficflowlock

6、ed，andcauselargetrafficjamsorroadnetworktrafficgridlock，thetrafficofthisso-called”domino”phenomenon．¨Domino”phenomenonistheextremeperformanceofurbantrafficjall'ISform，theconsequencesandeffectsaremostserious．Therefore，trafficcontrolmeasuresmustbetakentopreventthisphenomenon．Thepurposeofthis

7、paperistopreventthe”domino”phenomenon．Thequeuelengthisusedastheindexofcontrolsystemevaluation．Atfirst，thecalculationmodelofequivalentqueuelengthbasedontrafficwavetheoryandtrafficflowtheoryisbuilt．TheaccuracyofthemodelhasbeenverifiedbyVISSIMsoftware．Accordingto