翔宇大道八亭桥匝道汇入速度管理仿真设计
1 引言 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究思路 2
2 入口匝道与入口匝道控制 5
2.1 入口匝道概述 5
2.2 入口匝道运行特征 5
2.3 入口匝道控制方法 6
3 VISSIM仿真系统理论 7
3.1 VISSIM仿真原理 7
3.2 VISSIM 仿真流程 8
4 实例分析 10
4.1 翔宇大道八亭桥现状 10
4.2 翔宇大道八亭桥交通流参数调查 11
4.3 交通流特性分析 12
5 VISSIM建模 14
5.1 建立路网模型 14
5.2 运行参数设置 14
5.3 模型参数标定 18
6 限速分析 20
6.1 限速设置 20
6.2 输出结果分析 21
结 论 23
致 谢 24
参 考 文 献 25
附 表 26
1 引言
1.1 研究背景及意义
随着国家城市化进程的不断加快和人民生活水平的不断提高,全国机动车保有量全线飙升。2014年底,我国机动车保有量达到2.64亿辆,其中汽车保有量高达1.54亿辆,淮安市机动车保有量达69.8万辆。面对远远高于城市道路网扩建速度的交通需求量,许多城市现有的道路交通设施已不能满足频繁出现的交通拥挤乃至交通堵塞,由此造成的坏境污染和噪声污染,严重影响了 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
br /> 1.1 研究背景及意义
随着国家城市化进程的不断加快和人民生活水平的不断提高,全国机动车保有量全线飙升。2014年底,我国机动车保有量达到2.64亿辆,其中汽车保有量高达1.54亿辆,淮安市机动车保有量达69.8万辆。面对远远高于城市道路网扩建速度的交通需求量,许多城市现有的道路交通设施已不能满足频繁出现的交通拥挤乃至交通堵塞,由此造成的坏境污染和噪声污染,严重影响了人们的生活质量。为了缓解这一矛盾,以利于城市的经济发展和可持续发展,越来越多的城市开始规划建设城市快速路,以增加道路的承载能力,提高服务水平和车辆的运行效率。
城市快速路承担着城市大部分交通量,其通行能力的大小、运行效率的高低直接影响着城市的交通状况。城市快速路在建成初期确实一定程度上缓解了城市交通拥挤问题,实现了城市交通水平的提高,保障了城市经济和社会的发展。然而随着机动车数量的急剧增加以及缺乏对城市快速路交通系统的合理有效的控制管理,城市快速路交通拥挤和安全问题日益严重,其自身的优越性正在逐渐减弱。
快速路匝道是城市快速路系统内部和外部车流相互作用的必要通道,是连接快速路主线和城市其它道路相互联系的纽带。快速路匝道的交通运行状况对城市快速路系统功能的发挥有着至关重要的影响。其中匝道入口、匝道出口和出口下游链接区域是快速路的瓶颈区域,也是拥堵现象的高发区。在控制快速路交通的众多方法中,入口匝道控制是使用最为广泛、效果最为显著的控制方法之一。因此如何在已建成的快速路的现有条件下,通过控制匝道汇入快速路速度来提高快速路的通行能力,缓解交通拥堵问题,具有非常重要的意义。
1.2 国内外研究现状
1963年美国芝加哥最早出现匝道控制方法。该方法根据控制交通比例来释放进入快速路的交通量,并取得了很好的控制效果。由此,各个国家开始了匝道控制方法的研究。
Wattle worth等提出了多匝道定时调节算法,该算法综合考虑一个时间段内相邻匝道的调解率并设置匝道总的调节量为固定值,使得快速路主线的交通流不超过其自身的最大容量。
Papageorgiou等提出一种基于快速路动态交通模型的静态调节方法,该方法根据
入口匝道交通流的变化和引起的时间滞后来实现最优控制。
Masher等提出了占有率控制方法,该方法根据匝道上下游的占有率的实时数据来估算下游剩余容量,从而设置匝道调节率使得控制最优。
Papageorgiou等人提出了离散化宏观交通流模型控制方法。该控制方法的控制变量是入口匝道调节率,扰动变量是快速路主线上游交通需求和入口匝道交通需求,高速公路总时间花费为性能指标,在给定的状态变量初值和慢变扰动的历史或预测信息条件下,利用采集到的实时的交通动态信息,确定匝道最优调节率。
国内针对匝道控制的研究起步较晚,相关研究并不成熟。
杨晓光提出考虑快速路主线通行能力、入口匝道的实时交通动态和排队约束的动态控制方法。
裴玉龙等对快速路入口匝道汇合进行模糊控制研究,发现入口匝道汇入快速路主线的交通流有明显的提高。
姜紫峰提出了入口匝道的独立控制和联合控制两种控制方法。以入口匝道平均等待时间作为入口匝道控制控制效果评价的目标函数,再利用计算机仿真技术对上述两种控制方法进行仿真,结果发现上述两种入口匝道控制方法优化效果显著,明显提髙快速路的通行能力、减少行程时间。
杨兆升建立了以主线服务流率最大和匝道排队延误最小为目标的匝道调节与速度引导的协调函数,模拟验证该控制方法可以更好的从时间上、空间上组织好快速路上的交通流,可以增加主线实际通行能力10%以上,节约路线平均行程时间30%以上。
薛行健等以间隙-接受理论为基础,通过分析车道宽度和车速、流量之间的关系,建立了快速路匝道合流区车道调整模型,同时在实测数据和微观仿真数据的基础上,通过交通流基本图、状态空间传播、主线和匝道流量关系以及车道横向分布特征四个方面分析比较了快速路匝道合流区与基本路段的交通流特征,表明受匝道车流汇入的影响,该两个区域的交通流特征差别较大。
1.3研究思路
本文以淮安市翔宇大道八亭桥匝道为研究对象,对汇入速度进行研究探讨。在利用VISSIM建立仿真模型的条件下,对汇入速度进行静态限速控制,重点分析控制后仿真输出的数据,分析比较控制前后八亭桥匝道汇入速度对翔宇大道快速路的影响情况。
本文具体内容安排如下:
第一章:绪论。介绍本文的研究背景及意义,并概述了国内外研究现状,指出了本文的研究思路,并给出了本文的具体研究内容。
第二章:介绍入口匝道与入口匝道运行特征,并介绍了入口匝道的控制方法。
第三章:介绍VISSIM仿真系统基础理论。概述VISSIM仿真系统的仿真原理和仿真流程。
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