高速公路入口匝道控制策略研究
高速公路入口匝道的模糊逻辑控制初探
吴 增 桂 Ｗ ｕＺ ｎ ｇ ｉ ｅ ｇ ｕ
（ 深圳职 业 技术 学院 ， 深圳 ５ ８ ５ ） １０５
Ｓ ｅ ｚ ｅ Ｐ ｌｔｃ ｎｉ ｌｅ ｅ， ｈ ｎ ｈ ｎ ５１ ０ ５， ｉ ａ ｈ ｎ ｈ ｎ ｏｙ ｅ ｈ ｃＣｏｌｇ Ｓ ｅ ｚ ｅ ８ ５ Ｃｈ ｎ
摘 要 ：目前 ， 糊控 制在 高速 公路 中 已经 开始应 用 ， 模 并取 得 了一 定 的成就 ， 模糊控 制 在 交通控 制 中有 着 广阔 的发展 前 景 。本 丈在 分 析公路 匝 道控 制基础 上 ， 绍 了模 糊 控 制 方法及 其 参数 的 选取 ， 出 了模 糊控 制 系统设 计步 骤 ， 此 基础 上 建 立 了入 口 匝道模 糊控 制 器 的设 计 机仿 真 实 介 给 在
论 的发 展 ， 制策 略 的优 化 方 法 经 历 了线 性 规 划 、 控 最优 控 制 、 次优 控 要 事 先 知 道 被 控 对 象 （ 生 产 过 程 ） 或 的精 确 数 学 模 型 ， 后 根 据 数 学 然 制、 分层 递 阶控 制 。 从 数 学 动 力 模 型 来 考 察 交 通 控 制 系统 是 一 个 非 模 型 及 给 定 的 性 能 指 标 ， 择 适 当 的 控 制 规 律 ， 行 控 制 系统 的 设 选 进 线性 、 变 系统 ， 时 交通 控 制 系统 可 以 实现 优 化 交通 的 目的 ， 是 一 旦 计 。 因 为 高速 公路 及 其 车 辆 组 成 的 系 统 非 常 复 杂 多 变 ， 难 找 到 能 但 很 出现 非 正 常 交 通 时 ， 通 控 制 系统 往 往 无 法 适 从 ， 至 出 现 交 通 混 ； 描 述 交通 流 的模 型 ， 以 根 据 数 学 模 型 提 出 的最 优 控 制 策 略 只 交 甚 隹确 所 乱 的情 况 。 能控 制 系统 的 出现 给 高 速 公 路 交 通 控 制 系 统 带 来 了新 能是 相 对 的 ， 会 是 绝 对 最 优 的。 模 糊 逻 辑 和 神 经 元 网络 都 不依 赖 智 不 的希 望 。 能 控 制 系统 一般 具 有 以知 识 表 示 的 非 数 学 广 义模 型 和 以 于 精 确 的数 学 模 型 ， 兼 有 逻 辑 推 理 和 数 值 计 算 的 功 能 ， 有 较 强 智 都 都 数学 模 型 混 合 表 示 的 混合 控 制过 程 ， 适 用 于 含 复 杂 性 、 完 全 性 、 的 非 线性 函数 近似 能 力 。 由于 交 通 系统 是 强 非 线 性 的 ， 且 与 之 有 它 不 而 模糊性、 不确 定 和 不 存 在 已知 算 法 的 生长 过 程 １Ｉ １。目前 ， 糊 控 制在 关的许 多概念具有模糊性 ， ， ２ 模 因此采用智能控制 方法是解决 交通控 制 高速 公路 中 已经 开 始 应 用 ， 取 得 了 一 定 的 成 就 ， 糊 控 制 在 交 通 问题 的有 效 途 径 。 并 模 控 制 中有 着 广 阔 的 发展 前 景 。 ２ 模 糊 控 制 算 法 １ 公 路 匝道 控 制 概 述 模 糊 控 制 系统 是 一 种 自动 控 制 系统 ， 是 以模 糊 数 学 、 糊 逻 它 模 高 速 公 路入 口 匝道 交 通 控 制 是 应 用 最 广 泛 的 一 种控 制 策 略 。 其 辑 语 言 形 式 的知 识 表 示 和 模 糊 逻 辑 推 理 为理 论 基 础 ， 用 计 算 机 控 采 基 本 目标 是 控 制 高速 公 路 的交 通 需 求 ， 在 高 峰 交 通 期 间控 制 进 入 制 技 术 构 成 的一 种 具 有 闭环 结 构 的数 字 控 制 系 统 。 核 心 是具 有智 即 其 高 速 公 路 的 车辆 数 目， 高 速 公 路 交通 流 的 流 量 、 使 密度 、 度 等 参 数 能性 的模 糊 控 制器 ， 控 制 原 理 上 它 应 用 模 糊 集 合 论 、 糊 语 言 变 速 在 模 运 行 在 最 佳状 体 ， 某 种性 能指 标 达 到 最 佳 。 入 口匝 道 调 节 的实 质 量和模糊 逻辑推理 的知识 ， 使 模拟人 的模 糊思维 方法 ， 复杂过程进 对 是 将 入 口交通 流 在 时 间和 空 间 上 重 新 分 配 ， 中 一 部 分 车 辆 被 准 予 行 控 制 ｌ 模 糊 控 制 系统 的核 心部 件 是 虚 线 框 中 的模 糊 控 制 器 ， 括 其 ４ Ｉ 。 包 进 入 ， 一 部 分 车 辆在 匝道 上 等 待 ， 机 进 入 ， 有 一 部 分 车 辆 须 自 模糊化过程、 另 伺 还 知识库ｆ 包含规则库）推 理决策和精确化计算。模糊控 、 行 选 择 替 代 路 线 行 驶 ， 沿 着 高 速 公 路 的平 行 道 路 前 进 ， 下 游 的 制 系 统 在 结 构 上 与 传 统 控 制 系统 没 有 太大 的差 别 ， 要 区别 就 是 它 或 从 主 入 口匝道 进 入 高 速 公 路 。 采 用 了模 糊 控 制 器 ， 也是 设计 模 糊 控 制 系统 的重 点 所 在 。 这 入 口匝道 控 制 包 括 匝 道调 节 和 匝 道 关 闭两 种 形 式 ， 匝道 调 节 实 ２１输 入 量 的模 糊 化 模糊 化 是 把 精 确 量 转换 成 模 糊 量 量 的 变 ． 在 匝 道 使 用 交 通 信 号 灯 、 进 入 车 辆 实 行 计 量控 制 ， 位 时 间 内 允 换 过 程 ， 对 单 在模 糊 化 的过 程 中 需要 进 行 量 化 、 糊 划 分和 模 糊 表 达 。 模 量 许 进入 的车 辆 成 为 匝 道调 解 率 ， 匝道 关 闭 可 以 看作 是 匝 道调 节 的 极 化实质是把连续输入精 确值 的范围离散化 ； 模糊划分就是对论域范 端方法， 或视 为一 种 Ｂ ｎ— ａ ｇ 制 。 １ 来 人 们 还 致 力 于 入 口 ａｇ Ｂ ｎ 控 近 ０年 围 确 定 模 糊 量 的个 数 ：模 糊 表 达 就 是 对 模 糊 量 的 隶 属 函数 进 行 定 控 制 的另 一 方法 一 口汇合 控 制 的研 究 ，汇 合 控 制 系统 的 目的 是 帮 入 义， 即最 终 确 定 模 糊 量 的隶 属 度 函数 。 助 匝道 车 辆 顺 利 地 汇 入 主 线 的 高 密度 车 流 ， 持 主 线 交 通 流 的 稳 定 保 目前 尚未 能证 明 什 么形 状 的 隶 属 度 函 数 对 某 一 控 制 目标 是 最 和 欠饱 和 状 态 。 优 的 。因此 ， 属 函 数 大 多依 赖 经验 或考 虑 处理 方便 而 选 取 。另外 ， 隶 常 用 的 入 口匝道 调 节 方法 有１ ３ Ｊ匝道 定 时 限 流 控 制 ， 匝道 车辆 感 对 大 多 数 控 制 系 统 的运 行 表 明 ， 划 分 宽 度 相 同 时 ， 行 过 程 对 隶 在 执 应 限流 控 制 和 匝道 系统 控 制。 按 照 控 制原 理 的 不 同 ， 口匝道 控 制 入 属 函 数 的 形状 并 不敏 感 。基 于 上 述原 因 ， 属 度 函 数 的 选 择 一 般 采 隶 又 可 以分
高速公路入口匝道控制
2、入口匝道控制方法 入口匝道控制包括匝道调节和匝道关闭两种 形式，匝道调节是在匝道上使用交通信号灯、 对进入车辆实行计量控制，单位时间内允许进 入的车辆数称为匝递调节率，匝道关闭可看作 是匝道调节的极端情况。近10多年来人们还致 力于入口控制的另一方案—入口汇合控制的研 究，汇合控制系统的目的是帮助匝道车辆顺利 地汇入主线的高密度车流，保持主线交通流的 稳定和欠饱和状态。
下面采用了长安大学李纲的硕士论文 《高速公路监控系统及交通控制策略研 究》中的成果，以禹阎（陕西禹门口至 阎良）高速公路交通控制策略为实例来 做分析。
近期控制策略 针对偶发性交通异常及由此引起的交通 阻塞，2020年以前(近期)的交通控制策 略为:收集各类交通信息，进行道路交通 监测，实施告警、诱导控制，对主线特 殊路段重点监测，并采取相应的交通控 制措施，疏导交通，减少延误，防止二 次事故的发生。
项目6 交通控制子系统认知
能力目标
能够理解并执行交通控制方案。
相关支撑知识
交通控制策略知识。
训练方式、手段及步骤
某高速路段控制策略案例学习
考核标准
参与的积极性与理解的正确性
任务1 ：认识交通控制策略
调节供求，争取平衡，使交通流畅通是交通控 制的基本思路。即抑制、转移交通需求，提高 道路通行能力，实现供求动态平衡，达到交通 流畅通的目标。 调整供求有多种控制方法可供选择，根据实际 情况选择控制方法称为控制策略。 目前，高速公路主要采用的交通控制策略可分 为三种:入口匝道控制，主线控制，通道控制。
2、主线控制方法 常用的主线控制技术包括可变限速标 志、车道使用控制、驾驶员信息系统及 特殊路段控制。
城市快速路的入口匝道控制研究
城市快速路的入口匝道控制研究随着城市交通拥堵问题的日益突出，城市快速路的入口匝道控制成为了交通管理中的重要课题。
入口匝道作为连接城市交通网络和快速路的重要枢纽，其合理的控制对于提高交通流的运行效率、减少拥堵、提升交通安全具有重要意义。
入口匝道控制的目标是通过合理的交通信号控制和交通设施的设置，使得交通流在匝道与快速路之间的转换过程中能够顺畅进行。
首先，控制信号灯的设置是入口匝道控制的核心。
根据交通流量的变化情况，合理地设置信号灯的红绿时长，可以有效地控制匝道上的车辆流量，避免过多的车辆涌入快速路，造成拥堵。
其次，合理设置匝道引导标志和标线，可以引导驾驶员在进入快速路之前进行合理的车道选择和车速调整，从而提高交通流的通行效率。
此外，对于拥挤的入口匝道，还可以采取限制车辆进入的措施，如设置车道封闭或者限制进入匝道的车辆类型，以减少匝道上的车辆排队长度，提高交通流的通行能力。
研究表明，城市快速路的入口匝道控制不仅可以提高交通流的运行效率，还可以减少交通事故的发生。
合理的匝道控制可以使得快速路上的车辆在高速情况下与匝道上的车辆进行安全有效的转换，降低交通事故的发生概率。
此外，入口匝道的控制还可以减少匝道上的排队长度，避免车辆排队超过匝道长度，影响快速路的正常通行。
减少拥堵不仅可以提高车辆的通行速度，还可以减少排放的尾气和噪音污染，改善城市环境质量。
然而，城市快速路的入口匝道控制面临着一些挑战。
首先，城市快速路的入口匝道通常呈现出高峰时段交通流量大、交通流变化剧烈的特点，如何合理地控制匝道上的交通流量，既满足高峰时段的需求，又不造成拥堵，是一个亟待解决的问题。
其次，入口匝道与快速路之间通常存在复杂的交叉口和交通信号控制系统，如何充分利用这些交通设施，提高交通流的运行效率，也是一个需要研究的方向。
综上所述，城市快速路的入口匝道控制研究具有重要的理论和实际意义。
通过合理地设置交通信号灯、引导标志和标线等措施，可以提高交通流的通行效率，减少拥堵，提升交通安全。
高速公路入口匝道无模型控制研究
第２卷 第３ ３ 期
２０ 年６月 ０７
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 （自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｒ ｉ ｎｖ ｒｉ ｆ ｍｍｅｃ Ｎ ｔｒ ｌ ｃ ｎ ｅ ｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｂｎＵ ｉｅｓ ｙｏ ｏ Ｈａ ｔ Ｃｏ ｒｅ（ ａｕ ａ ｉ ｃｓＥ ｉ ｏ ） Ｓ ｅ ｉ
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（ ．Ｓｈｏ ｏ Ｂ ｓ ｃｅｃ Ｈ ｒｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｏ ｍ ｒｅ ａ ｉ １００ ，ｈｎ ； １ ｃ ｏｌ ｆ ａｉ Ｓ ｉ ｅ， ａｂｎ ｎｖ ｓ ｙ ｆ ｍ ｅｃ ，Ｈ ｂｎ ５ ０ １ Ｃ ｉ ｃ ｎ ｅ ｉ Ｃ ｒ ａ
由于 高速公路 交通 系统是 一个 复杂 的非线性 、 时变 系统 ， 有高 噪声干扰 、 态突 变性等特 点 ． 具 动 因
２ ．Ｓ ｈ ｏ ｆＨｕ ｎｔ ｓａ ｄ Ｍａ ａ ｅ ｎ ，Ｗ ｅｈ ｉＢ ａ ｃ ｆ ｃ ｏ ｌ ｍａ ｉ ｅ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｏ ｉ ｉ ａ ｒ ｎ ｈ ｏ
Ｈ ｂｎＩｓｔ ｅｏ ｅｈ ｏ ｇ ， ｉ ｉ ６２ ９ Ｃ ｉａ ｒ ｉｔ Ｔ ａ ｉ ｎｔｕ ｆ ｃｎｌ ｙ Ｗｅ ａ ２ ０ ，ｈｎ ） ｏ ｈ ４
摘
要： 高速公路 交通 系统是具有非线性、 随机性 、 时变性等特性 的复杂系统 ， 用传统的数学模 型很难
准确地描述 。 因此依赖数 学模型的 交通流控制存在 很大的局 限性 ． 建立 了一个 包含神经网络的无模 型
高速 公 路 交通 流 匝道控 制 系统 ， 里 以入 口 匝道 的 放 行 率 （ 这 即控 制 变 量 ） 为 神 经 网 络 输 出 ， 给 出 作 并
高速道路入口匝道控制方法综述
高 速 公 路 交 通 量 的 增 加 使 得 交 通 拥 挤 日趋 严 重 。高 速 公 路 的 运 行 效 率 和 安 全 性 也 因此 大 为 降
城 市形 状 以及 现 有 的城 市用地 布局 状况 ，环 形放 射
考 虑 放射 于道 对市 中心 造成 的交 通 压力 。因 此不可
无 限 接近 市 中心 ，只允 许其 通到 某一 确定 的最 小范
网的 最 内环 。理论 方 面 ，据 相 关 研 究【，环 形 放射 ｌ １
式系统 中最 内层 的环以到市 中心 区的半径不小 于Ｏ ．
城 市形 状对 于道 网结 构 的影响 ，定 义城 市规 整 系数
为 ：城 市径 向跨度最 大值Ｄ 与最小值Ｄ 之 比 ，即 Ｄ／ 越 接 近 １ 。 Ｄ ，表 明 城 市 形 状 越 规 整 ，其 干 道 网结构将越接近环形放射式 。比如成都￣／ １ ５ ｘ ．， ＝１
ｅ ｐ ｅ ｓ ｙ， ａ ｄ ｎ ｒａ ｅ ｔｅ ｎ ｒｙ ｏ ｒ ｅ ｏ ｓ ｍｐｉｎ ａ ｄ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ｏｌｔ ｎ Ｔ ｉ ｒｂ ｅ ｃ ｎ ｂ ｘ ｒ ｓｗａ ｎ ｉｃｅ ｓ ｈ ｅ ｅ ｇ ｓｕ ｃ ｓ ｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｐ ｌ ｉ ． ｈｓ ｐ ｏ ｌｍ ａ ｅ ｏ ｏ ｕｏ
关 键 词 ：入 口匝道 控 制 ；Ａ Ｉ Ｅ Ｌ Ｎ Ａ；ＭＥ Ａ Ｉ Ｅ Ｔ ＬＮ
中图 分 类 号 ：Ｕ １ ． ６３ ４ ２３ ＿ ６
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１０ — ７ ６ ２０ ）５ ０４ － ４ ０ ２ ４ ８ （０ ６ ０ － １６ ０
￣ Ｓ ｍ ｍ ａ ｉａ ｉ ｎ ｏ Ｆ ｏ ｔ ｏ ｌ ｇ ｏ Ｆ ｅ ｓ ｙ ｕ ｒｚ ｔｏ ｎ Ｒ； ｐ Ｒａ Ｃｏ ｒ ｌ ｎ ｆ Ｅｘ ｓ ｗａ ｍ ｎ ｌ ｉ Ｏ ｌ ｐ ｒ
快速路入口匝道和可变限速协调控制策略研究
快速路入口匝道和可变限速协调控制策略研究近年来，路段入口匝道和可变限速协调控制策略作为交通流量控制的重要工具，得到了广泛的应用。
本文针对这一策略，采用城市交通可持续发展的视角，从实验的角度出发，探索出这种策略的有效性和可行性。
首先，我们从宏观上讨论路段入口匝道和可变限速协调控制策略的有效性和可行性。
在实际应用中，该策略可以有效地控制城市交通中的拥塞情况，使交通流量更加畅通。
此外，它还能够提高路况的安全性，促进路段行车可控性，改善拥堵和车流分布。
其次，实践中也发现，路段入口匝道和可变限速协调控制策略的可行性和有效性。
目前，许多地区都在采用该政策，以管理交通流量，避免拥塞现象发生。
此外，数据证明，在这类策略应用后，城市交通安全性、行车可控性显著提升，交通流量和人口流量也以较快的速度逐渐回升，从而显著改善了城市交通环境的质量。
最后，借助实验的方式，我们如何更好地验证其可行性和有效性。
针对不同的决策策略，可以通过专业的人工智能技术，来模拟和测试实际行车情况，从而更好地运用路段入口匝道和可变限速协调控制策略。
综上所述，路段入口匝道和可变限速协调控制策略是一种有效的交通流量控制工具，在实践中可以显著改善城市交通环境。
此外，人工智能模拟技术也可以用来模拟交通行为，为策略的实施提供有力的支持。
我们希望未来能够通过相关研究，进一步优化和改进路段入口
匝道和可变限速协调控制的策略，促进城市可持续发展。
高速公路入口匝道控制研究现状
对 国 内外 匝道 控 制进 行研 究 ， 绍 了 国 内外 匝道控 制 的研 究现 状 。通 过 对不 同控 制 方 法 的研 究 ， 述 了 匝道控 制 的优 点 、 介 阐 目前研 究存 在 的 问题 ， 进 一步研 究 匝道 控 制提 供 参考 。 为 关 键词 ： 高速 公路 ； 匝道控 制 ； 交通 流 ； 能 交通 智
科技创新与应用 Ｉ０ 年５ （ ） １ 月下 ２２
路 桥 科 技 Βιβλιοθήκη 高速公路入 口匝道控制研究现状
蔡 宗 荣
（ 州市东新高速公路有限公司， 东 广州 ５ １ ８ ） 广 广 １４ ３
摘 要： 计， 国 据统 仅美 每年因交 拥挤 通 造成的 和时间 就 燃油 浪费 超过７０ 元， 本每年因 通堵塞 ２亿美 日 交 造成的 哀失 １万 经济 达 ２
交通拥挤是高速公路人口匝道控制解决的主要问题之一。由于交 应 陛， 控制效果 明显 比 Ａ Ｌ Ｎ Ｌ Ｅ Ａ好 。 通事故发生的高速公路交通拥挤，造成的损失比一般城市道路更为严 １７ 年模糊控制法最先被 Ｐｐ ｉ和 Ｍ ｍ ａｉ ９６ ａｐｓ ａ ｄｎ用于传统的单交叉 重， 乘客的时间、 安全都受到更大的影响。不仅如此 ， 交通拥挤又导致了 口控制口仿真结果表明， ， 采用模糊控制法时车辆平均延误比用传统的控 延误 、 燃料浪费、 事故频增及空气污染等一系列问题。 制方法减少 ７ 左右。模糊逻辑控制能较好地处理数据信息和语言信 ％ １人 口匝道 控制的起源 息， 因此模糊控制早就开始用于城市交叉口的信号灯控制。 但是把模糊 人口匝道控制的研究最早始于 ２ 世纪 ６ 年代。在 １６ 年 Ｗａ 逻辑控制器用于高速公路入 口匝道控制的国内外文献很少。１９ 年 ． ０ ０ ９５ ｔ — ９４ ｔ ｗ ｒ 提出了入 口匝道的定时控制（ｉ ｄｔ ｅｃｎｒ１ ｌ ｏｈ ｅ ｔ Ｆｘ ｍ ｏｔ ） ｅ ｉ ｏ 方法 ， 这种方 Ｐｒ ｉｉ ａ ｓ 利用 Ｎ个 串级的神经元网络实现一个反馈控制函数， ｉｎ 并利用类 法是在缺乏现代交通检测技术和计算机技术的背景下 ， 基于数学规划 似的方法设计匝道控制器。 ａａｅｒｉ 利用神经网络去逼近局部匝道 Ｐｐｇｏ ｏ ｇｕ 理 论发展起 来的 以城 市快速路 交通量不 超过通行 能力为约束 ，以流入 反馈控制函数中的非线性项。仿真结果表明在强干扰作用下神经网络 主线 的期望 交通量最 大为 目 的匝道控 制方法 。 自此人们揭 开了对人 控制方法 优于—般方法 。 标 口匝道控制研 究及应用 的序幕 。 ３ 国内入 口匝道 控制研究现状 随着经济 的发展 ， 高速公路交通量 也在急剧增加 。 面对 日 益增加 的 我国学者对高速公路人 口匝道控制系统研究的关注是从 ２ Ｏ世纪 交通问题， 需对高速公路交通流进行有效的控制。 高速公路交通控制系 ９ 年代开始的， Ｏ 取得了一些理论成果， 但对入 口匝道控制研究的成果仅 统具有显著的非线性 、 时变性 、 空间分布性、 不确定性以及抗干扰性能 仅局限于理论探讨。 文献懒 模糊控制方法进行人 口匝道控制的思路， 力较差等特点。从复杂大系统的角度来看， 单一的、 集中式的控制方法 并根据人口匝道控制的原理和模糊控制系统的设计步骤对模糊控制器 没有足够的知识 、 资源与信 息 去解决—个全局性的复杂问题 ， 因此难以 进行了设计 ， 从理论上来分析， 提高控制器输入变量的个数会提高控制 获得满意的控制效果 。所以， 采用人工智能技术、 计算机技术进行高速 器的控制性能． 文献［对传统闭环控制器 Ａ ＩＥ ５ 】 ＬＮ Ａ进行了扩展 ， 并结合 公 路入 口匝道交通控制 ， 已成为 国内外学者研 究的课 题 。 模糊逻辑理论 ， 给出一种新的人口匝道控制器。 该模糊控制器加入了流 ２国外 人 口匝道控 制研 究现状 量 变化 的因素 ， 以交通流 量为控制 目标 ， 实际流 量与设定期 望值 的偏差 自从 １６ 年 Ｗａ ｌ ｗ ｒ ９５ ｔｅ ｏｔ ｔ ｈ提出定时控制方法以后， 人们对入 口匝 及流量变化量作为输入，根据所设定的模糊规则给出匝道控制率的调 道控制的研究得到了全面的发展。入 口匝道控制技术从依靠历史数据 节量。文商 利 用 Ｂ Ｐ人工神经网络对高速公路单个人口匝道进行控制。 的静态控制发展到动态实时控制 ， 从单匝道控制到整体控制或全局最 根据具体问题对神经网络控制器的设计进行了讨论 ， 利用 Ｂ Ｐ改进算法 优控制。 ｔｅ ｏ ｈ Ｗａｔｗ ｒ 提出的定时控制方法建模简单， ｌ ｔ 不需要实时的交通 对神经网络控制器进行训练。文献［研究 Ｒ Ｆ ７ 】 Ｂ 神经网络整定 ＰＤ控制 Ｉ 信 息， 算法简单 ， 因而控制系统容易实现、 成本低。 但这种控制方法是一 器的参数 ， 应用到 高速 公路人 口匝道控制 中 ， 并 该控制 器通过 神经 网络 种理想 的数学模 型 ，没有 考虑到交 通状况 随时间 的变 化对控制解 的影 的学习动态调节 ＰＤ参数， Ｉ 从而弥补了常规 ＰＤ控制器的不足。 Ｉ 文献【 ８ 】 响， 因此不具有实用性。 后来许多学者对其进行了改进后成为传统的分 利用递阶结构和模糊控制来解决高速公路多路段的协调控制问题。文 ９ １ 提 Ｐ神经 网络的感 段定时控制方法。 ９０ Ｐ ｐｇｏｇ Ｕ １８ 年 ａａｅｒ Ｏ 通过引进区间分段， ｉ 将静态模型 献【分析 了入 口匝道控制 的原理和作用 ， 出了基 于 Ｂ 动态化， 对以上的定时控制方法进行了扩展 ， 匝道控制技术的发展进入 应匝 道控制算法。 文旃 １ 出 ｏ 基于免疫算法的高速公路匝 提 道联合协调 控制 ， 照控制周 期采用字符 编码方式 对所有 匝道 依次编码 ， 速公 按 以高 了动 态实时控制 阶段 。 １７ ， ｓｅ 提 出了一种单匝道的需 求一 ９５年 Ｍａｈｒ 容量控制策略 Ｄ — 路最 大流量 、 最小行程 时间和入 口平均等待 时间三 者为优化 指标 ， ｅ 全局 ｍ ｎ－ａａｉｃｎｒ） ａｄｃｐｃ ｙｏｔ １这种控制策略以交通量为控制参量 ， ｔ ｏ， 通过调节进 利用人工免疫算法的并行搜索能力 ，快速搜索到各匝道不同控制周期 满足 入主线的交通量，使得进入主线的交通量与上游交通量之和不超过匝 的最佳 车辆放行 量 ， 了交通控制 的实 时性 要求 。 道下游的通行能力 ， 从而保证下游主路交通量维持在其通行能力负领 ４研究 中存 在的问题 通过对现有文献 的研究 ，可以总结 出以往 的入 口匝道控 制理论 与 域之内，确保最大限度地利用主路。这种控制方法实际是一种开环控 制， 系统的抗干扰能力差。 随后人们又提出了占有率法（ｈ ｃｕａｃ 算法的研究方面仍存在一些不尽完美之处。主要表现为： Ｔ ｅｏｃｐｎｙ ４ ． １目前 的入 口匝道控制 算法 是以总行 程时 间或者 以总通行 能力 ｓａ ｇ ， ｔ ｔ ｙ 这种控 制方法是 通过测量 下游 占有 率值 ， 经验公 式来估算 ｒｅ 用 下游剩余 的通行 能力 ，如果 匝道下 游检测器处 的 占有率 比临界 占有率 最大为控 制 目标 ， 率的基础 上没有考虑 用户公平性 原则 ， 样在很 在效 这 小， 则下游剩余的通行能力为正， 否则为负。下游剩余的通行能力为负 大程度上会影响到用户满意度， 因此阻碍了匝道控制技术的推广。 说 明该 段高速公路 的交 通量超过 了通行 能 力， 应采用最小 调节率 。 下游 ４ 目 的人 口匝道控 制算法 很少考 虑与其 它控制 方式 的联合 控 ． 前 ２ 制， 考虑其 它控制方式 可 以发挥 各 自控制 方式的优 点 ， 取得更好 的控 制 剩余 的通 行能力为正则 增大调节率 。 Ｐ ｐｇｏｇ Ｕ １９ 年 提 出 了一 种 闭 环 控 制 方案 Ａ ＩＥ Ａ 效果 。 ａａｅｒｉ 在 ９ １ Ｏ ＬＮ Ａ，— ＬＮ Ａ是一种最有代表性的占有率控制法 ，它是一种基于闭环反馈的 ＩＥ ４ ． ３随着计算机仿真技术的发展 ， 一些人 口匝道控制算法也结合计 但总的来说还不成体系。 匝道控制策略。 其控制原理是预先给定—个接近临界占有率的期望值， 算机仿真进行研究， 如果 每个 采样周 期 内实测到下 游 占有 率低 于（ 高于） 或 期望 占有率 就调 ４ ． ４国内 目 关于人 口匝道控 制理论研 究还很薄 弱 ， 前 没有针对 我 国 整原有的调节率，使新的调节率在每次实测到的调节率的基础上增大 交通流特性及交通实际环境进行研究。 ５结语 或减小。 显然 Ａ ＩＥ ＬＮ Ａ不需要任何控制阀值和最小调节率， 对于任何交 通条件都适用， 而且调节率的调整是采用一种渐变方式。Ｐ ｐｇｏｇ Ｕ ａａｅｒｉ Ｏ 最大程度
高速公路入口匝道与路段协调控制研究的开题报告
高速公路入口匝道与路段协调控制研究的开题报告一、研究背景及意义近年来，我国交通发展迅速，高速公路的建设与普及使得道路交通拥堵问题愈加突出。
高速公路入口匝道与路段协调控制是解决高速公路交通拥堵问题的关键技术之一。
通过对目前国内外高速公路入口匝道与路段协调控制方案、优缺点的分析与比较，本课题将研究高效的高速公路入口匝道与路段协调控制技术，为提高高速公路通行效率、缓解交通拥堵问题提供技术支持。
二、研究内容及方法本研究将从高速公路入口匝道与路段协调控制的原理、模型、算法等多个方面展开深入研究。
主要包括以下内容：1. 对现有高速公路入口匝道与路段协调控制方案的研究分析，总结其优缺点，为技术改进提供参考。
2. 建立高速公路入口匝道与路段协调控制的数学模型，探究进入匝道的车辆与主路车流的交互情况。
3. 基于现有高速公路交通流理论，研究匝道坡度、半径、车道宽度等因素对匝道交通流的影响，并尝试提出最佳设计方案。
4. 探讨高速公路入口匝道与路段协调控制的优化算法，将纳入匝道车辆与主路车流的交互信息进行分析，提出更加高效的调度策略。
5. 在仿真实验的基础上对研究成果进行评估，进一步验证和完善高速公路入口匝道与路段协调控制技术。
三、预期成果及意义通过本研究，我们希望：1. 提出更加高效的高速公路入口匝道与路段协调控制技术，为解决交通拥堵问题提供技术支持。
2. 探索高速公路入口匝道与路段协调控制的理论模型和算法，为交通工程领域的相关研究提供借鉴。
3. 建立仿真模型，运用仿真技术对高速公路入口匝道与路段协调控制技术的效果进行验证和评估。
4. 推动高速公路交通管理创新，提高交通安全与管理效率，为社会经济发展做出贡献。
高速公路入口匝道交通模糊控制研究
Ｆｕｚ ｙ ｃ ｎｔ ｏ ｆｔ ａ ｃ ｆｏ ｏ ｕ ｏ ａ ｐ ｏ ｘ ｅ ｓ ｙ ｚ ｏ ｒ ｌｏ ｒ ｆ ｗ ｎ ｒ ｎ－ ｎ ｒ ｍ ｆ ｅ ｐｒ ｓ ｗａ ｉ ｌ
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２０ ０２年 ｌ０月
ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ｆＡＲ Ｎ Ｉ Ｔ Ｔ Ｅ ＯＦ ＴＥ ｔ ＢＩ ＮＳ Ｉ Ｕ Ｆ ＣＨＮＯＬ ＧＹ Ｏ
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高速公路入口车辆流量控制策略研究
高速公路入口车辆流量控制策略研究首先，我们需要了解高速公路入口车辆流量控制的重要性。
随着城市化进程的加快，人口流动大量增加，车辆数量剧增，尤其在节假日等特殊时期，高速公路入口车辆流量爆发式增长，可能会造成堵塞、拥堵、事故等问题。
因此，高速公路入口车辆流量控制成为了高速公路管理部门必须面对的难题。
其次，我们需要明确高速公路入口车辆流量控制的目的。
高速公路入口车辆流量控制的目的主要是为了保证道路行车安全、提高行车效率，同时保障旅行者的出行体验。
在这一目标下，我们需要探讨一些可能的策略。
一、限制车辆通行数目一种比较常见的策略是限制高速公路入口车辆通行的数目。
一旦达到该数目，就限制其他车辆通行，直到高速公路通过车辆数目下降到合理范围。
这种控制策略在很多情况下都是必须的，特别是在特殊时期，如春运、夏运、国庆等节假日时。
但这种策略需要严密的计划和管理，否则容易引起交通堵塞，影响出行效率。
二、采用智能交通系统在当前大数据时代，智能交通系统越来越流行，而这也为高速公路入口车辆流量控制提供了新思路。
智能交通系统可以通过收集和分析大数据，识别特定车辆，减少交通拥堵和事故。
例如，可以在高速公路入口设置触发器，只允许指定的车辆进入高速公路。
这种控制策略有利于优化交通状况，同时提高安全性。
三、动态车道设置动态车道设置是一种针对车辆流量变化采取的策略。
通过设置车道数量的动态调整，可以根据不同时段、不同区域的车辆流量变化，随时调整行车通道，并设立临时车道，降低车流堵塞的风险。
例如，在瞬时间车流量增加的路段，可以通过增加车道数，提高道路处理能力，同时缓解车流拥堵。
四、坡度控制在某些情况下，坡度控制是一种行之有效的策略。
在高速公路的上坡、下坡路段，时间更需要耗费，因为汽车的速度更容易受外力影响。
在这种情况下，坡度控制可以控制车辆的速度分布，并减少车辆超车带来的威胁。
最后，我们还需要考虑如何制定更加科学、合理的车辆流量控制策略。
实现科学分类、科学管理、科学规划的基础，是数据采集和分析的精准化。
高速公路混合交通流匝道协同控制策略
结果
通过对比实施协同控制策略前后的交通流状态，评估控 制策略的有效性。
结果对比与讨论
结果对比
将实施协同控制策略后的交通流状态与未实施时的状 态进行对比，评估协同控制策略的效果。
结果讨论
对实证分析结果进行深入讨论，分析协同控制策略的 优劣和适用条件，为进一步优化提供参考。
06ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结论与展望
研究结论
提出了混合交通流匝道协同控 制策略，实现了车辆的平稳、
安全、高效通行。
通过仿真实验验证了该策略的 有效性和优越性，与其他控制 策略相比，该策略具有更好的
性能和适应性。
研究成果可为高速公路交通流 的组织和管理提供理论支持和
实践指导。
研究不足与展望
01
研究主要关注了混合交通流匝道协同控制策略的设计和实现，未对实际应用中 的影响因素和复杂情况进行深入分析和研究。
02
在实验验证方面，虽然采用仿真实验可以模拟实际交通情况，但与真实情况仍 存在一定差异，需要进一步在实际高速公路上进行实验验证。
03
未来研究可以进一步拓展混合交通流匝道协同控制策略的应用范围，如适用于 多车道、多匝道等复杂交通场景的控制策略，同时可以研究如何通过优化控制 参数和提高算法性能来进一步提高交通流的运行效率和安全性。
匝道控制策略的定义
匝道控制策略是指通过调整匝道的开关状态，实现对高速公 路交通流量的调控，以缓解交通拥堵和提高道路安全性的控 制策略。
匝道控制策略的重要性
匝道控制策略是高速公路交通控制系统的重要组成部分，可 以有效解决交通拥堵和提高道路安全性，对于提高高速公路 的运营效率和服务水平具有重要意义。
匝道控制策略模型
03
高速公路混合交通流特性 分析
基于模糊逻辑算法的高速公路入口匝道控制系统研究的开题报告
基于模糊逻辑算法的高速公路入口匝道控制系统研究的开题报告一、选题背景和意义：随着交通工具的普及和城市化的发展，交通拥堵已成为一个严重影响社会经济发展的问题。
高速公路是我国的主干道路，车流量大且速度快，因此高速公路入口匝道的控制系统对于道路交通安全和交通流畅有重要影响。
目前，传统的高速公路入口匝道控制采用的是固定的信号灯控制，容易造成车辆堵塞和车流量低效。
随着计算机和控制技术的发展，模糊逻辑算法被广泛应用于工业控制领域，已取得了较好的效果。
本课题旨在探讨基于模糊逻辑算法的高速公路入口匝道控制系统，以提高道路交通效率，缓解交通拥堵。
二、研究内容和方法：1.研究现有高速公路入口匝道控制系统的技术特点和局限性，分析目前存在的问题与瓶颈；2.探讨模糊逻辑算法的基本原理和应用，研究模糊逻辑算法在高速公路入口匝道控制系统中的应用；3.开发基于模糊逻辑算法的高速公路入口匝道控制系统，包括模糊控制器的设计与实现、数据采集与处理、硬件、软件和通信技术等；4.对系统进行仿真实验和实际道路测试，测试系统的效果和性能，并对实验结果进行分析和评价；5.总结探索的经验和教训，指出下一步改进的方向和可以优化的地方。
三、预期研究成果：本课题将研究开发一种基于模糊逻辑算法的高速公路入口匝道控制系统，旨在提高道路交通效率，缓解交通拥堵问题。
预期研究成果包括以下几个方面：1. 对比传统的高速公路入口匝道控制系统，基于模糊逻辑算法的系统能够更加高效和准确地调节车速和车流，提高道路的通过量和安全性；2. 通过仿真和测试实验，验证系统的效果和性能，对实验数据进行分析和评价，评估系统的优点和缺陷；3. 总结探索的经验和教训，为今后类似系统的研究和应用提供参考。
四、研究计划和进度：本课题预计在12个月内完成研究工作。
具体的计划和进度如下：第1-2个月：研究现有高速公路入口匝道控制系统的技术特点和局限性，分析系统存在的问题和需求；第3-4个月：研究模糊逻辑算法的基本原理和应用，探讨模糊逻辑算法在高速公路入口匝道控制系统中的应用；第5-6个月：设计基于模糊逻辑算法的高速公路入口匝道控制系统，包括模糊控制器的设计、数据采集与处理、硬件、软件和通信技术等；第7-9个月：对系统进行仿真实验，测试系统的效果和性能，并对实验数据进行分析和评价；第10-11个月：进行实际道路测试，测试系统的实际效果和性能，并对实验数据进行分析和评价；第12个月：总结探索的经验和教训，撰写论文，提出改进措施和优化建议。
高速公路入口匝道的模糊逻辑控制初探
高速公路入口匝道的模糊逻辑控制初探摘要：目前，模糊控制在高速公路中已经开始应用，并取得了一定的成就，模糊控制在交通控制中有着广阔的发展前景。
本文在分析公路匝道控制基础上，介绍了模糊控制方法及其参数的选取，给出了模糊控制系统设计步骤，在此基础上建立了入口匝道模糊控制器的设计机仿真实验，结果表明入口匝道控制其取得了预期效果。
关键词：高速公路流量；入口匝道；模糊控制；仿真中图分类号：TP301.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2010）11-0125-020 引言高速公路交通控制系统是一个包含人、车、路交互作用的复杂的系统，其控制包括匝道控制、主线控制、通道控制等。
随着控制理论的发展，控制策略的优化方法经历了线性规划、最优控制、次优控制、分层递阶控制。
从数学动力模型来考察交通控制系统是一个非线性、时变系统，交通控制系统可以实现优化交通的目的，但是一旦出现非正常交通时，交通控制系统往往无法适从，甚至出现交通混乱的情况。
智能控制系统的出现给高速公路交通控制系统带来了新的希望。
智能控制系统一般具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型混合表示的混合控制过程，它适用于含复杂性、不完全性、模糊性、不确定和不存在已知算法的生长过程[1，2]。
目前，模糊控制在高速公路中已经开始应用，并取得了一定的成就，模糊控制在交通控制中有着广阔的发展前景。
1 公路匝道控制概述高速公路入口匝道交通控制是应用最广泛的一种控制策略。
其基本目标是控制高速公路的交通需求，即在高峰交通期间控制进入高速公路的车辆数目，使高速公路交通流的流量、密度、速度等参数运行在最佳状体，使某种性能指标达到最佳。
入口匝道调节的实质是将入口交通流在时间和空间上重新分配，其中一部分车辆被准予进入，另一部分车辆在匝道上等待，伺机进入，还有一部分车辆须自行选择替代路线行驶，或沿着高速公路的平行道路前进，从下游的入口匝道进入高速公路。
入口匝道控制包括匝道调节和匝道关闭两种形式，匝道调节实在匝道使用交通信号灯、对进入车辆实行计量控制，单位时间内允许进入的车辆成为匝道调解率，匝道关闭可以看作是匝道调节的极端方法，或视为一种Bang-Bang控制。
高速公路入口匝道交通模糊控制研究
1 课题背景及意义高速公路是为主要出行发生地区之间的高速车流而设计的分隔式多车道公路［1］。
目前高速公路采用的交通控制策略有入口匝道控制、主线控制、通道控制等类型，此外还有一系列管理措施［2］。
入口匝道控制是应用最广泛的一种控制策略. 其基本目标是控制高速公路的交通需求，即在高峰期间控制进入高速公路的车辆数目，使高速公路交通流能运行在最佳状态附近。
单位时间内允许进入的车辆数称为匝道调节率。
入口匝道控制问题引起了许多学者的兴趣，文献［3～5］都是建立高速公路交通流的数学模型，并根据目标函数提出相应的控制策略。
因为高速公路及其车辆组成的系统非常复杂多变，很难找到能准确描述交通流的模型，所以根据数学模型提出的最优控制策略只能是相对的，不会是绝对最优的。
交通控制系统由道路、车辆、驾驶员、环境条件及控制设备组成，控制对象是车辆及其驾驶员。
在这一系统中控制的信息来源有两种：一是提供测量数据的传感器，如地磁检测器、环形线圈检测器、超声波检测器等，这些检测器提供系统状态变量（交通流量、交通密度、交通速度、入口排队长度等），来自检测器的信息是数据信息；二是提供系统性能描述的专家，来自专家的信息是语言信息。
语言信息常常用模糊的术语来表示，如驾驶员看到前面的车比较多，他就会告诉自己把车开慢一点. 这里的“比较多”和“慢一点”就是模糊术语。
模糊逻辑控制是文献［6］中提出的一种控制方法，它能较好地处理数据信息和语言信息。
因而采用模糊逻辑控制器进行高速公路入口匝道调节是切实可行的。
文献［7,8］曾将模糊控制应用于交通系统中使之与不同的入口匝道相适应。
2 高速公路入口匝道交通的控制的研究现况2.1控制现状目前，关于高速公路匝道的研究多数是针对入口匝道的，出口匝道相关方面的研究只是停留在分析层面，没有更深入的研究[9]~[12]。
不合理的出口匝道的设计有可能导致匝道上的交通流“溢出”到高速公路，从而使高速公路的通行能力大打折扣，并导致高速公路出口区域各种类型的交通冲突点增加，构成更多潜在的交通安全问题。
高速公路入口匝道智能控制方法的研究的开题报告
高速公路入口匝道智能控制方法的研究的开题报告题目：高速公路入口匝道智能控制方法的研究1. 研究背景和意义：随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加快，交通拥堵已成为现代城市面临的尖锐问题之一。
在城市交通中，高速公路是连接城市与城市之间，城市与郊区之间，承担着主干道路的重要作用，是现代交通运输的重要组成部分。
因此，如何有效地管理高速公路交通，尤其是匝道入口通行效率的提升，成为提高城市运输能力和缓解交通拥堵的重要研究方向。
2. 研究目的和研究内容：本研究旨在通过对高速公路入口匝道的智能控制方法的研究，探讨优化车流量，提高通行效率的方法，减少交通堵塞和拥堵现象，改善城市的交通状况，主要研究内容包括：（1）高速公路入口匝道车辆流量和速度的测量和分析；（2）高速公路入口匝道车辆流量控制的建模和仿真；（3）基于数据挖掘和智能感知技术的车流量预测和控制优化；（4）高速公路入口匝道智能信号灯控制系统设计和优化；（5）探索高速公路入口匝道车辆通行的智能化管理和控制方法。
3. 研究方法和技术路线：本研究主要采用实地调研、统计分析、数据挖掘、仿真实验等方法，以及基于智能感知、机器学习和控制理论等相关技术，建立高速公路入口匝道车辆控制模型，对车辆流量和速度进行实时监测和传输，进行车流量预测和控制优化，设计智能信号灯控制系统，实现高速公路入口匝道车辆流量的优化控制。
4. 研究预期成果和实际应用价值：预计本研究可提出一种基于数据挖掘和智能感知技术的高速公路入口匝道智能控制方法，实现高速公路入口匝道车辆流量的优化控制，减少交通堵塞和拥堵现象，改善城市的交通状况，提高城市运输能力，为道路交通管理和优化提供技术支持和参考，具有重要的应用和推广价值。
高速公路入口匝道控制算法综述
２００９年１月
马骑１。张玉梅２
（１．西安工程大学计算机科学学院，陕西西安７１００４８； ２．西北工业大学自动化学院，陕西西安７１００７２
摘要：入口匝道控制足缓解高速公路交通拥挤最有效的方法之一。首先阐述了高速公路入口匝道控制的基本原理和作用，
依据控制范围将匝道控制分为单点控制与协调控制，依据对实时信息响应的不同将其划分为动态控制和静态控制；然后，对
该算法的嚣屡结构使褥它畿疑活有效豹勰决严重嘲挤。 另外，它没有一个系统方法用于在单点层中焱袭决定调节率 和在协调屡中确定分配调节率，但当没有给控制器提供准确 ＯＤ售怠程交逶漉模鍪霹，该算浚楚一拿具鸯缓强鲁箨後的 策略。 ３．２．２ ＨＮＫＥＤ—ＲＡＭＰ算法
１９６８年驻来，Ｌｉｎｋｅｄ—ｒａｍｐ睁ｊ葵法一矗逡瘸子圣建藏霉 市。在单点层面，该算法基于需求一容量理沦，用每个位置 所检测到的上游流量米决定调节帑，计算公式为：
基金项目：国家自然科学基金重点项目（６０１３４０１０） 收稿日期：２００７—０９－２７修回日期：２００７—１２—２０
达到合理组织交通，提高道路利用效率的目的。设置高速公 路监控系统，其成本仅占公路全部投资的５％一１０％¨１。因 此，在现有高速公路状况下，方案二是解决高速公路交通问 题的有效方法之一。
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｏｎ—ｒａｍｐ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｒｅｌｉｅｖｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ｏｎ ｕｒｂａｎ ｆｒｅｅｗａｙ．
快速路入口匝道控制模式及放行方式适应性研究的开题报告
快速路入口匝道控制模式及放行方式适应性研究的开题报告一、选题背景快速路是随着城市交通发展而兴起的一类主干道路，其在城市道路系统中具有重要的地位和作用。
为减少车辆在入口处的堵塞现象，降低交通拥堵，提高道路的通畅性和安全性，目前许多城市采取了智能交通系统（ITS）来控制快速路入口的通行。
其中，快速路入口匝道控制模式及放行方式是关键的技术实现。
二、研究目的和意义快速路交通拥堵是城市交通的主要问题之一，解决快速路入口的交通流问题具有十分重要的意义。
本研究旨在对快速路入口匝道控制模式及放行方式进行进一步研究和探讨，探索一种适应性强、控制效果好的控制模式和放行方式，为解决城市快速路交通拥堵问题提供参考和借鉴。
三、研究内容和方法本研究将结合现有文献综述和实地调查，采用TCT（Traffic Conflict Technique）方法，对快速路入口匝道控制模式及放行方式进行评价和分析。
具体内容包括：1. 文献综述：综合国内外文献，梳理快速路入口匝道控制模式及放行方式的现状、发展趋势和存在的问题。
2. 实地调查：选择不同类型的快速路入口进行实地观察和调查，记录交通流量、流速、堵塞时间和车辆通过时间等数据，初步评价不同控制模式和放行方式的优劣。
3. TCT评价：采用TCT方法，研究入口匝道交通流的组织和控制策略，评价不同控制模式和放行方式对交通流动的影响。
四、预期结果和研究贡献预计本研究的结果将可以得到以下结论：1. 针对不同类型的快速路入口，应采取不同的控制模式和放行方式，以达到最佳的交通运行效果。
2. 通过TCT评价方法，可以对快速路入口匝道控制模式及放行方式进行有效评价和分析，为以后的研究提供方法和思路。
本研究的贡献在于对快速路入口匝道控制模式及放行方式进行全面分析和评价，为快速路入口的交通运行提供优化控制方案，具有一定的理论和实践意义。
高速公路入口匝道单点控制方法的研究的开题报告
高速公路入口匝道单点控制方法的研究的开题报告开题报告：高速公路入口匝道单点控制方法的研究1.选题背景和意义高速公路入口匝道是高速公路与普通道路交接的关键环节，也是高速公路交通运行的瓶颈。
随着交通流量的增强、道路资源的短缺，交通拥堵现象逐渐突出，特别是在高峰期和假期，更是显得尤为严重。
因此，采用高效的单点控制方法对入口匝道进行管理控制，有着重要的现实意义和应用价值。
2.研究目的本研究旨在探索高速公路入口匝道单点控制方法，提出一种高效、实用的入口匝道控制方案，以缓解道路拥堵的情况，优化交通运行，提高公路交通服务水平。
3.研究内容和步骤（1）对入口匝道交通流量进行观测和测算，建立交通流量统计与分析模型，确定匝道进口的交通流量情况。
（2）研究交通控制方法，包括车道管制、交通信号灯控制、出口预测和匝道收费等方式。
（3）测试和验证不同控制方法的效果，通过场地测试和仿真实验，比较不同控制方法的优劣，找出最优控制方法。
（4）开发并实施一套入口匝道单点控制系统。
应用研究成果，开发一套高效、智能的入口匝道单点控制系统，以实现对入口匝道交通流量的控制和管理。
4.研究特色和创新点本研究的创新点在于选用单点控制的方法，对入口匝道的交通流量进行管理控制，以提高交通运行效率；利用数字化技术，仿真模拟入口匝道交通流量，找出最优的控制方法；开发一套入口匝道单点控制系统，实现对入口匝道交通流量和车辆的精细管理和控制。
5.研究预期成果通过本研究，可以提出一种高效、实用的入口匝道单点控制方法，创造一个交通运行高效、道路资源合理利用的交通环境。
同时，开发智能化的入口匝道单点控制系统，有着广阔的应用前景，可以适用于不同城市和地域，对提升道路交通服务水平，改善居民出行环境，推动交通事业的高质量发展具有积极的作用。
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护 主 线 的 占有 率 为 临界 占有 率 ； ２ （ ）实 验证 明对 于 中等 拥挤 ， 些算 法都 非 常 有效 、 健 和灵 活 ； 这 稳
（ ）没有 考 虑 匝道排 队延 误 ， 难 平 衡 主线 严 重 ３ 很 阻塞 情况下 主线 的延误 和匝道 的排 队． Ｚｎ ｏ ｅ控制 策略 由于应 用 于实践 多 年 ， 因此得 到 了较 多 的经 验调 节算 法 ， 以尽 可 能适 应 各 种交
分类探讨 ， 总结 了各种 控制理论 及手段 的特点和适 用条件 ， 并介绍了每类控制策 略中比较经典 的
控 制 模 型 及其 应 用 ．
关 键 词 ： 口 匝道 ； 点 控 制 ； 调 控 制 入 单 协 中 图法 分 类 号 ： ９ Ｕ４ １
１ 入 口匝道 的单 点控 制
在单 点 匝 道 控制 中 ， 主要 是 依据 局 部 的交 通
１ ）ＡＩ ＮＥＡ 匝道控 制 策 略 Ｉ 采用 的是 积分 反馈 调 节器
ｒｋ （ ）一 ｒ 忌 一 １ （ ）＋ ＫＲ Ｏ 一 Ｏ。 忌 ） （ （ ）
段 划分 为几段 ， 每个上 匝道都 属 于下游路 段． 节 调
Ａ Ｉ Ａ 算法 Ｌ ＮＥ 匝道 流人 以维 护 相应 路段 流 人 和流 出的平 衡 性． 该 算 法 的关键 在 于路 段 的划 分 、 瓶颈 处 通行 能 力
维普资讯
第３ Ｏ卷 第 ５期
２０ 年 １ ０６ Ｏ月
武汉理工大 报詈 裂 ） 学学 （至 差
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｙ
（ ｒｎｐ ｒａｉ ｃｅｃ Ｔ ａ ｓｏｔｔ ｎＳ ｉ ｅ＆ Ｅ ｇ ， 要标 定 的是 调 节器参 数 矩 阵 和 。 （Ｇ） 需 理 想 的匝道 下游 主线 占有 率 Ｏ ．
ＡＬ ＮＥ 控 制 策 略 已 经 在 巴 黎 Ｂ ｕｅ ａｄ Ｉ Ａ ｏ ｌｖ ｒ
经 网 络控 制策 略 的特 点是 ： １ （ ）利 用 反 馈调 节 器
维护 高 速公路 主线 理想 的 占有 率水 平 ， 常是 维 通
维普资讯
．７ ６・ ，５
武 汉 理 工 大 学 学 报 （ 通 科 学 与工 程 版 ） 交
２０ ０ ６年
第３ Ｏ卷
于发 生交 通事件 的情 况
条件 情况下 ， 能指 标最 优． 模型 可以运用 庞 特 性 此 里亚 金极 小值 原理求 解．
Ｖ０ ． Ｏ Ｎｏ ５ １３ ．
０ Ｃ ． ２０ ｔ ０６
高速公路入 口匝道控制策略研究 ＊
丁 同强Ｄ 郑 黎 黎Ｄ 常云 涛
（ 吉林 大学 交通 学 院” 长 春 １０ ２ ） ３ ０２ （ 同济 大 学 道 路 与 交 通 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 上 海 ２０ ９ ） ０ ０２
摘 要 ： 口 匝道 交 通 控 制 是应 用 最 为 广 泛 的一 种 高 速 公 路 控 制 策 略 ， 入 根据 被 控 匝道 的 相 互 关 系 ， 入
口 匝道 控 制 可 以 分 为 单 点 控 制 和 协 调 控 制． 据 控 制 中 采 用 的理 论 和 方 法 对 上 述 两 种 控 制 进 行 了 依
Ｐ ｒ ｈｒ ｕ ｅｉ ｅｉ ｅ高 速 公路 的 Ｂ ａ ｃ ｎ上 匝道 和 阿姆 ｐ ｑ ｒｎｉ ｏ
斯 特丹 ＡＩ Ｏ线 的 Ｃ ｅ ｔｎ ｅ 上 匝道 分 别 进 行 了 ｏ ｎｕ ｎ ｌ 实验 ， 实验结 果 证 明 了 ＡＩ ＮＥ 控制 策 略对 于改 Ａ Ｉ
善 交 通条 件 的 有 效 性 ， 特别 是 在 发 生异 常 交通 事
估 计 的精确性 以及各个 路段 流 出流量检 测 的精 确 性 ． ｏ ｅ控制 策略 已应 用 于明尼 苏达州 环线 ． Ｚｎ
４ ）单 点控制 策 略评 述 ＡＬ Ｎ Ｉ ＥＡ 和人 工 神
输入 变量 是上 一个 控制 周期 实 际检测 到 的匝 道流 人率 ｒ ｋ ） 输 出变 量是 匝道下 游 主线 占有 （ 一１ ，
条件 确定 匝道 的流人 率 ， 例如 流 量 、 占有 率 、 速度 ， 偶 尔 也 考虑 排 队长 度 ， 不考 虑 其 他 匝道 的交 通 但 条 件． 回顾 这 些 控 制 策 略 较 为 经 典 的 有 ： Ｉ — ＡＬ Ｎ Ｅ １ 神 经 网络控 制 和 Ｚ ｎ ［ ． Ａ［ 、 ］ ｏ ｅ２ ］
匝道 反馈控 制 器 之 中 ， 神经 网络 的参 数通 过 反馈
传 播 算 法 （ Ｐ 确 定 ， 可在 线 调 节． ｈｅ — ｎ Ｂ） 并 Ｃ ｉｎＨｕ ｇ Ｗｅ｛对 匝道 控 制 的神 经 网 络 进 行 了深 入 分 析 ， ｉ］ 其 工作 主要集 中在神 经网络结 构 的改进和性 能 提 高 方面． ３ ｏ ｅ控制 策略 ）Ｚ ｎ Ｚ ｎ 算 法将 高速 公路 路 ｏｅ
件 的情 况下 ［． ３ ］
２ ）人 工 神 经 网 络控 制 策 略
Ｈ Ｚ ａ ｇ４ Ｍ ｈ ｎ ［ ］
通情 况． 但是 由于算 法 的参 数 和控 制 目标 之 间 没 有 明确 的函数关 系 ， 因此参数 的调节 困难 ， 大多依
靠经 验 ， 没有考 虑交通 流的 动态变 化 ， 且 因此不适
对 神 经 网络 在 高速 公路 匝道单 点 控制 中的应 用做
了详 细介 绍 ． 方 法 的本 质 是 将 神 经 网络 嵌套 于 其
收稿 日期 ：０ ６０ — １ ２ ０— ６２
丁 同强 ： ， ９岁 ， 士 ， 男 ２ 博 主要 研 究 领 域 为 交 通运 输 与安 全 国 家 自然科 学 基 金 重 点 资 助项 目（ 目编 号 ：０ ３ ０ ０ 项 ５３８３）