快速路入口匝道与衔接交叉口协调控制策略
15快速路进口匝道及其衔接交叉口的协调优化控制模型
第22卷第2期2009年3月中国公路学报V01.22No.2ChinaJournalofHighwayandTransportMar.2009文章编号:1001-7372(2009)02—0082—05快速路进口匝道及其衔接交叉口的协调优化控制模型保丽霞h2,杨晓光2(1.上海市城市建设设计研究院,上海200125;2.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海200092)摘要:为了缓解快速路主线交通流拥挤现象,分析了快速路进口匝道与主线以及与地面衔接交叉口的影响关系,确定了进口匝道不同交通状态下的控制目标;构建了进口匝道与衔接交叉口的3段式协调优化控制模型,提出基于层次分析的分布式求解算法;以1条进口匝道及3个衔接交叉口的典型路网进行试验,采用仿真模拟软件对模型及其算法进行效用评价。
仿真试验优化了7次,结果表明:前3次实现了进口匝道排队减少,接着3次优化能够实现通行能力最大,在低交通需求下,优化能使通道平均延误时间减小。
研究成果为在供需平衡的基础上优化进口匝道和衔接交叉口的信号配时提供了理论基础。
关键词:交通工程;进口匝道;协调优化模型;交叉口群信号控制;快速路中图分类号:U491.23文献标志码:ACoordinatedOptimizationControlModelforOn—rampandAdjacentIntersectionsofExpresswayBAOLi—xial”.YANGXiao—guan92(1.ShanghaiUrbanConstructionDesign&ResearchInstitute,Shanghai200125。
China;2.KeyLaboratoryofRoadandTrafficEngineeringofMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Inordertoreleasetrafficflowofmainlineofexpressway,therelationsofon-rampandmainlineaswellasarterialintersectionswereanalyzed.Coordinatedoptimizationcontrolmodelwaspresentedwithdifferentcontrolobjectsforvarioustrafficstateswiththeparametersincludingqueuelength,capacityaswellastrafficdelay.Distributedalgorithmwasputforwardandasimulationroadnetworkofoneon-rampwiththreeadjacentarteria“ntersectionswastestedtoanalyzeandprocessthecooperationmodel.7timesoptimizationsofsimulationtestweremade.Resultsshowthatformer3timestestsreduceon—rampqueuelength,andthefollowing3timestestsrealizemaximalcapacity.Duringlowtrafficdemand,optimizationwillachieveminimalvehicledelay.Itprovidestheoreticalfoundationforsignaltimingofon-rampandadjacentintersectionbasedonsupply—necessitybalance.Keywords:trafficengineering;on-ramp;coordinatedoptimizationmodel;intersectiongroupsig—nalcontrol;expressway-●●-__-_。
城市快速路出入口匝道联动控制策略研究
交通 与计算机 2007 年第 6 期 第 25 卷 总 139 期
城市快速路出入口匝道联动控制策略研究*
陈学文1 田傲霜2 王殿海1 刘诗序1
( 吉林大学1 长春 130022) ( 辽宁工业大学2 锦州 121001)
摘 要 以北京市快速 路为研究对象, 对分布密集的 出入口匝道实施信号 联动控制。为减少 驶入与驶 出车流间 的交织冲突, 保证 快速路主线 交通流处 于最佳运行 状态, 提出出入口 匝道信号 联动控制方法。采用 V issim 对提出的控制方法进行模拟验证, 结果表明该方法可以提高主线车辆 的运行速度, 有效缓解交织区的严重冲突现象。
有率, 取各车道 加权值; vc 为主路上游 速度临界 值; vu( k- 1) 为主路上游速度, 取各车道速度加权 值; qm 为出入口所容许的最大交织区流量; Q ( k 1) 为 k- 1 时刻出口匝道流量检测器实测值; L 为 权重系数。
通过调整入口匝道流入率使得入口匝道主线
上游交通流尽量维持在理想状态, 即占有率维持 在oc 附近, 速度维持在v c 附近; 由于交织车流的相 互影响, 要使车辆能及时汇入及驶离主路, 出入口 流量之和不能超过一个阈值 qm。
收稿日期: 2007-09-30; 修改稿收到日期: 2007-10-11 * “973”计 划项 目资 助( 批 准号: 2006CB705505) ; 高等
学 校优秀 青年 教师 教学科 研奖 励计划 项目 资助( 批 准号: 357)
的研究尚未发现。本文以北京市快速路为研究对 象, 通过入口匝道优化控制, 合理地分配进入主线 的车辆数, 同时在辅路上安装信号灯, 适当截止辅 路交通量以保证出口匝道车辆顺畅地 驶离快速 路, 将入口匝道信号与辅路信号实施联动控制, 保 证主线车流有序驶入与驶出。
城市快速路入口匝道及辅路信号协调控制算法研究
城市快速路入口匝道及辅路信号协调控制算法研究随着城市交通流量的不断增加,城市快速路入口匝道及辅路信号协调控制成为了一个重要的研究方向。
本文基于实际城市交通情况,对城市快速路入口匝道及辅路信号协调控制算法进行了研究。
首先,我们分析了城市快速路入口匝道及辅路信号协调控制的特点和需求。
城市快速路入口匝道通常会有较大的车流量,而辅路上的车辆需要顺利进入快速路。
因此,我们需要设计一种协调控制算法,使得入口匝道和辅路信号能够合理配合,保证交通流畅。
其次,我们提出了一种基于实时交通数据的控制算法。
该算法通过收集城市快速路入口匝道和辅路的实时车流数据,实时调整信号配时。
具体而言,我们使用车辆检测器和交通信号控制器来获取车辆数目、速度等数据,并将其与预设的阈值进行比较。
如果超过了阈值,就会相应地调整信号配时,以减少拥堵和排队长度。
同时,我们还考虑了不同时间段的特点。
在高峰期,城市快速路入口匝道和辅路的车流量较大,因此信号配时需要更加灵活。
我们根据实时交通数据的变化情况,进行动态调整。
而在低峰期,车流量较少,信号配时可以相对固定,以提高通行效率。
最后,我们进行了仿真实验来验证所提出的控制算法的有效性。
通过设置不同的参数和交通流量,我们得出了一些结论。
首先,所提出的算法能够有效地减少拥堵和排队长度。
其次,算法在不同时间段表现出不同的效果,适应了不同的交通状况。
综上所述,本文基于实际城市交通情况,对城市快速路入口匝道及辅路信号协调控制算法进行了研究。
通过分析特点和需求,提出了基于实时交通数据的控制算法,并进行了仿真实验验证其有效性。
该算法有望在实际交通管理中应用,提高城市交通运行效率。
城市快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制模型
第9卷 第2期2009年4月交通运输工程学报Journal of Traffic and Transportation EngineeringVol 19 No 12Apr.2009收稿日期:2008211211基金项目:上海市科委重点项目(07DZ12061);上海市教委科研项目(06EZ006);上海市重点学科项目(S30504)作者简介:杨晓芳(19752),女,山西新绛人,上海理工大学讲师,工学博士,从事交通控制与设计研究。
文章编号:167121637(2009)022*******城市快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制模型杨晓芳1,韩 印1,付 强2(11上海理工大学城市建设与环境工程学院,上海 200093;21上海浦东工程建设管理有限公司,上海 201203)摘 要:在出口匝道接地点离交叉口距离过近时,为避免衔接交叉口的拥堵易回溢至快速路主线,提出一种基于C TM 的出口匝道与衔接交叉口的整合控制模型。
在出口匝道存在超长排队时,实行相位绿灯延长或绿灯提前激活策略;在出口匝道不存在超长排队时,以出口匝道及衔接信号控制交叉口车均延误最小化为目标,实时动态优化衔接交叉口的周期和绿信比。
仿真结果表明:采用控制模型,衔接交叉口的车均延误虽然增加了1.74s ,但可以将排队长度从大于200m 降低至160m 以内,从而可以保证出口匝道衔接区域和快速路主线的畅通,因此,控制策略及模型合理有效。
关键词:交通控制;城市快速路;出口匝道;整合控制模型中图分类号:U491.51 文献标志码:AIntegrated control model of urban expressw ay off 2ramp andcorrelative intersectionYAN G Xiao 2fang 1,HAN Yin 1,FU Qiang 2(1.School of Urban C onstruction and Environmental Engineering ,University of Shanghai for Science and T echnology ,Shanghai 200093,China ;2.Shanghai Pudong Project Development Co.,Ltd.,Shanghai 201203,China )Abstract :In order to keep t he queues of intersection and off 2ramp from backupping to expressway mainline ,an integrated control model of off 2ramp and correlative intersection was proposed based on cell t ransmission model (CTM ).When overf ull queue appeared at off 2ramp ,red t runcation st rategy or green extension st rategy was adopted.When overf ull queue did not appear at off 2ramp ,t he cycle and green signal ratio of intersection were optimized dynamically to minimize t he average vehicle delays of off 2ramp and correlative intersection.Simulation result shows t hat t he vehicle average delay of correlative intersection increases by 1.74s ,but t he queue decreases from over 200m to 160m ,so t he st rategies and model are reasonable and effective.5tabs ,7figs ,14ref s.K ey w ords :t raffic cont rol ;urban expressway ;off 2ramp ;integrated control model Author resume :YAN G X iao 2fang (19752),female ,lecturer ,PhD ,+86221255273759,herryf uyang @.0 引 言城市快速路是城市交通网络的骨架,承载着绝大部分的交通出行,例如,上海市的高架道路仅占市区道路面积的5%,却承载着市内35%的交通出行,其通行效率直接决定着所在交通网络的性能[1]。
城市快速路入口匝道控制策略与流程设计
城 市快 速 路 入 口匝道 控 制 策 略 与 流 程 设 计
周 小鹏 ,冯 奇 ,孙 立 军
(. 1 同济大学 道路与交通工程教育部重 点实验 室 ,上海 209 ; . 海科达 市政 交通设 计院 , 002 2 上 上海 203 ) 0 0O
摘要 : 基于城市快速路 入 口匝道控制 的特点 , 计 了同时考 虑快 速路 和地 面道路 的控 制策 略与 流程 。为 充分 设
发挥快 速路 主线的效率 , 控制流程 首先根据快速 路 主线交 通状 况计算 匝道 调节 率 ; 因交通分 流 导致地 面道 当 路服务水平 不可接受时 , 采取修正调 节率或者关 闭匝道的措施 。 关 键 词: 城市快速路 ; 匝道控 制 ; 控制 策略 ; 制流程 控
文献标识码 : A 文章编 号 :62 0 22 0 )2 0 7 3 17 —03 (0 6 0 —00 ,0 中图分类号 : 4 14 1 9 . 3
特点 , 得 匝道关 闭成 为 可接 受 的管 理措 施 。对 上海 市 20 使 05年 1 快 速路 匝道 关 闭措 施情 况 进行 统 计 O月 发 现 , 口匝道平 均 每天 关 闭 的总次 数为 9 入 5次 , 分 匝道 每天关 闭次数 达 到 1 —2 部 5 0次之 多 。 5强 制分 流 有 时是 必 要 的 方 式 。某 些情 况 下 , ) 为保 证 主 线 运 输 效 率 的 发 挥 , 须 限制 入 口匝 道 流 必 量 。当 匝道车 流 到达率 大 于调 节率 时 , 车辆 在 匝道 处 的排 队 容 易 干扰 到 地 面交 通 的正 常 运 行 。此 时 有 必 要对 车 流进行 分 流 管理 。
山东 交通 学 院学 报
2o  ̄6 o6  ̄月
快速路匝道协调控制模型
cn iee eif e c f a cs t a g s nteo t l a e w ihirs l d y h u taigo er pajsrt. o s rdt l n e f t e h e pi l , hc ut e cut fh d h nu o t i a cn r o h ma v u se e b t f l n t a u ta m d e
Ke wo d: o d n t d r m p me e i g M a r — y a i r fi o mo e ; l t n h p e we n d n m i p e n e st ; y r Co r i a e a trn ; c o d n m cta fcf w d l Re a i s i s t e y a c s e d a d d n i l o b y
最 初 的 匝 道 控制 策略 局 限 在 单 匝 道控 制 方 面 ,单 匝
当主 线 车 流量 达 到 或 接 近 通 行 能 力时 ,匝 道车 辆 不 能 顺 道 控 制 策略 旨在 提 高 本 匝 道 交通 运 行 效率 ,改 善 交通 拥 利 汇 人主 线 ; 当匝道 车 流量 较 大时 ,也 会 影响 主 线交 通 。 挤等问题 。具有代表性的单匝道控制策略是 19 年 由M. 90
Ra p me e i g r t m t rn a e
0 引言
可 能会 影 响 到 相 邻 匝道 的 运 行 ,进 而 降 低 整个 快 速 路 系
统 的运 行 效 率 ,而 采 取 多 匝 道协 调 控ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制 则 会达 到 整 个 系
快 速 路 是 城 市 交 通 干 线 网络 的骨 架 ,为城 市 内部 长 统 的最 优控 制效 果 。
高速公路收费站与城市交通连接点的交通协调控制
高速公路收费站与城市交通连接点的交通协调控制发布时间:2021-09-14T05:38:31.968Z 来源:《建筑实践》2021年第13期作者:王亮杨梓桐董芊里刘强[导读] 高速公路与普通公路作为相对独立的两大道路系统,一般通过设置互通连接线的方式进行衔接。
王亮1 杨梓桐1 董芊里1 刘强11.华录易云科技有限公司,南京211800摘要:高速公路与普通公路作为相对独立的两大道路系统,一般通过设置互通连接线的方式进行衔接。
高速公路具有速度快、通行能力大、行驶平稳等优点,往往能够吸引许多对出行快捷度、舒适度有更高追求的车流。
而与高速公路相衔接的普通公路,不仅要承担普通公路网运行的交通量,还要承担进出高速公路的交通量。
因此,当有大量交通量进出高速公路时,与之相接的普通公路及连接线部分时常存在交通拥堵现象。
加强高速公路与城市道路的交通衔接畅通,是实现城市内外交通顺畅的迫切需要,是提升区域路网整体运行效率的有效途径,也是优化运输结构、实现绿色发展的客观要求,对解决现阶段我国城市,特别是超大、特大城市“进城难、出城难”问题,促进都市圈、城市群的形成,方便广大人民群众出行具有重要意义。
关键词:高速公路、出入口、收费站、拥堵、视频检测、反溢控制、交通诱导1 高速公路进出口交通问题现象及影响高速公路进出口与城市交通连接点是交通参数变化的重要节点,在这个节点上交通流量、速度、密度均会发生较大变化,交通参数的变化引发的交通拥堵、交通安全风险问题也随之而来。
高速公路进出口收费站与城市交叉口出入口渠化示意如下图:1.1 交通流量大,交通拥堵问题严重随着车流量急剧增加,特别是大型货车大幅度增加,许多地区原有收费车道已不能满足当前车辆通行需求,车辆排队长度随时间的累积逐渐增长,无法短时间内消减,各地区收费站在交通量较大的高峰时段内出现不同程度的交通拥堵问题,甚至影响到城市道路交通的正常通行,导致保畅的压力非常大,社会反响强烈。
可变速度控制下快速路联动协同控制策略研究
人工设置隔离墩等手段 。人 口匝道 的调节方式有感应调节 、 定时调节 、 汇合控制 、 区域协调控制 以及人 口
全 局最 优控 制 。 入 口匝道的控制可以限制进入快速路路段车辆 的数量和节奏 。单位时间内允许进入的车辆数称为匝
道调节率 , 匝道调节率的最佳数值是由匝道上游的交通需求和匝道下游的道路容量差值计算得出的, 通过
度、 占有率等 , 结合快速路设计相关指标及交通运行安全效率等约束条件 , 构建 以速度为 自变量下的速度 控制模 型 ; 另一种方法为经验统计法 , 其 以调查得到的交通流密度 、 车流速度及速度标准差三个基本变量
为依据 , 结合快速路路段交通流历史及趋势数据进行综合判断 。根据历史数据统计分析和专家经验所定 ,
1 . 3 协同控制策略 可变速度控制与人 口匝道控制都是通过调节 由车 、 路、 环境相互作用形成的复杂交通流以实现主线交 通流状态的最佳 , 提高驾驶过程中的安全性和舒适性。 当快速路主线交通量较小时 , 车辆之间相互干扰小 , 车头间距较大 , 驾驶员凭借经验和直觉控制车速 , 造成快速路主线上车流速度和密度在空间和时间上不均 , 交通流不稳 定 , 容易形成冲击波 , 发生交通拥挤 甚至导致交通事故的发生。因此速度引导可 以均衡 主线上车辆的空间分布 , 平滑交通流。当快速路主线
收稿 日期 : 2 0 1 3 . 0 3 . 1 7
基金 项 目: 福建省教育厅科研项 目( J B1 2 0 8 2 )
作者简介 : 陈金 山( 1 9 7 7 一) , 男, 讲师, 硕士 , 研究方向为交通运输规划与 系统优化 。
华 东 交 通 大 学 学 报
2 0 1 3 钽
学院 , 福建 福州 3 5 0 0 0 2 )
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。
快速路入口匝道自适应控制方法
快速路入口匝道自适应控制方法摘要:随着城市交通拥堵范围的不断扩大,城市快速路交通控制也将提上议事日程。
入口匝道控制是快速路交通控制系统中应用最广、效果最好的一种控制形式。
本文将容量-需求差额控制法和可接受间隙控制法加以组合,形成能适应交通状况动态变化的入口匝道自适应控制方法,比之传统的单一控制方法能取得更好的控制效果;本文还给出了自适应控制方法所需配置的交通检测、控制设备及其控制逻辑。
关键词:交通控制入口匝道控制自适应控制1 引言要使快速路维持良好的运行状态,除了需要合理配置道路土建设施(如主线车道数、出入口间距、加减速车道长度等)之外,科学有效的交通控制管理也是十分重要的方面,尤其是对于交通流饱和度较高的路段。
美国早在60年代就开始在芝加哥Congress Street (现Eisenhower)快速干道实施入口匝道控制,而国内对高/快速路采取交通控制的例子并不多,所谓的“交通监控系统”大多是“只监(视)不控(制)”。
深圳曾尝试对南环快速路(春风路高架段)某入口匝道实施信号灯控制,但由于种种原因未能取得理想的效果。
事实上,随着我国各大城市机动车交通需求的迅猛增长,快速路系统的交通拥挤现象也日趋严重,对快速路实施交通控制的必要性也正逐步显现出来。
广州已拟在其即将招标的内环快速路监控系统中试点实施入口匝道控制。
快速路交通控制包括入口匝道控制、主线控制和通道控制等内容。
其中,入口匝道控制是应用最广、效果最好的一种控制形式。
入口匝道控制方法有多种,每种控制方法都有其适用的交通条件,在具体运用时,每个匝道一般只根据其交通条件选用其中一种控制方法,而且国际上并无相关的标准。
然而,交通状况是动态变化的,一种控制方法并不能一直适用,而应组合使用不同的控制方式,并随着交通状况的实时变化而灵活地转换控制方式,综合利用各种控制方式的优势,才能达到理想的控制效果。
本文在这方面做些探讨,提出一种快速路入口匝道自适应控制方法。
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。
快速路出口匝道控制方法研究
快速路出口匝道控制方法研究在现代社会,交通拥堵已成为一个普遍存在的问题,而快速路出口匝道的通行能力直接关系到整个交通网络的畅通与否。
因此,研究快速路出口匝道的控制方法,对于提高交通效率,减少交通事故具有重要意义。
首先,快速路出口匝道的控制方法应能够平衡出口匝道上车辆的通行速度与安全。
为了实现这一目标,可以采用限速措施。
通过设置合理的限速标志,可以引导车辆在匝道上保持较低的速度,从而减少事故的发生概率。
此外,还可以利用电子监控设备对车辆的速度进行实时监测,一旦发现超速行驶的车辆,立即发出警示,以确保车辆在匝道上安全驶入。
其次,快速路出口匝道的控制方法还应考虑到车辆的流量。
在高峰时段,车辆流量大增,如果不进行有效的控制,将导致匝道拥堵,影响整个交通系统的通行。
因此,可以设置交通信号灯来对车辆进行控制。
当匝道上车辆流量过大时,信号灯可以根据实时的车辆流量情况,合理分配车辆通过的时间,从而实现匝道上车辆的有序通行。
此外,为了进一步提高快速路出口匝道的通行能力,还可以采用智能交通系统来进行控制。
通过安装车辆识别设备和智能控制系统,可以实时监测车辆的流量和速度,并根据实际情况进行智能调控。
当匝道上车辆流量过大时,可以通过智能系统对匝道上的车辆进行分流,减少拥堵情况的发生,提高通行效率。
综上所述,快速路出口匝道的控制方法研究是一个复杂而重要的课题。
通过合理设置限速措施、交通信号灯以及智能交通系统,可以有效平衡车辆的通行速度与安全,减少拥堵情况的发生,提高交通效率,为行车者提供更加安全、便捷的出行环境。
在未来的研究中,我们还可以进一步探索更加先进的技术手段,以适应日益增长的车辆数量和交通需求,不断完善快速路出口匝道的控制方法。
城市快速路入口匝道与交叉口协调控制策略
2020,56(9)城市快速路入口匝道与交叉口协调控制策略康雷雷1,卢维科1,刘澜1,21.西南交通大学交通运输与物流学院,成都6100312.西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室,成都610031摘要:为提高城市快速路的运行效率,避免快速路入口匝道处发生拥堵并影响地面交通,结合快速路交通状态的实时判别、匝道调节率及交叉口信号配时方案,提出了针对快速路典型交通状态下的精准协同控制模型。
协调控制模型的四个子模型为,流量精准推送模型、交叉口关键相位迟闭、早断配时优化模型、匝道排队调节控制模型。
案例仿真表明:协调控制信号迟闭策略下匝道通过流量、车均延误,交叉口平均排队长度、车均延误分别优化了2.3%、40.4%、21.8%、22.4%;协调控制信号早断策略下匝道车均延误、平均排队长度,交叉口平均排队长度、车均延误分别优化了22.6%、31.7%、9.7%、4.5%;协调控制较大程度上提升了研究区域运行效率。
关键词:交通工程;交通控制;协调控制模型;交通仿真;K-C-Means 聚类文献标志码:A中图分类号:U-9doi :10.3778/j.issn.1002-8331.1901-0175康雷雷,卢维科,刘澜.城市快速路入口匝道与交叉口协调控制策略.计算机工程与应用,2020,56(9):267-271.KANG Leilei,LU Weike,LIU Lan.Coordinate control strategy between entrance ramp of city expressway and upstream puter Engineering and Applications,2020,56(9):267-271.Coordinate Control Strategy Between Entrance Ramp of City Expressway and Upstream IntersectionKANG Leilei 1,LU Weike 1,LIU Lan 1,21.School of Transportation and Logistics,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China2.National United Engineering Laboratory of Integrated and Intelligent Transportation,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,ChinaAbstract :In order to improve the operation efficiency of urban expressway,avoid congestion at the entrance ramp of expressway which will deteriorate the traffic condition,this paper proposes a collaborative control model which can accu-rate push vehicles for expressway based on real-time discrimination of expressway traffic state,ramp regulation rate and intersection signal timing scheme.The four sub-models of the coordinated control are the flow precision push model,the critical phase late-closed at the intersection,the early break-time optimization model,and the ramp-line alignment control model.The case study shows that under the coordinated control signal delay strategy,traffic flow and vehicle delay at the ramp,the average queue length and vehicle delay at the intersection are optimized by 2.3%,40.4%,21.8%and 22.4%,respectively.Under the coordinated control signal early break strategy,the average vehicle delay and the average queue length of ramp metering are decreased by 22.6%,31.7%,respectively.The average vehicle delay and the average length of queue at intersections are dropped 9.7%and 4.5%,respectively.The coordination control greatly improves the efficiency of the research area.Key words :traffic engineering;traffic control;coordination control model;traffic simulation;K-C-Means clustering基金项目:国家自然科学基金面上项目(No.61873216)。
城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制研究
城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制研究王慧勇【摘要】在城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口处,为避免车辆排队回溯至高架快速路主线,提出可接受排队长度控制的出口匝道与衔接交叉口的整合控制策略.当出口匝道上排队长度超过可接受排队长度时,实行相应的绿灯相位延长策略或绿灯相位提前激活策略,通过调整衔接交叉口的信号配时,实现对出口匝道的优化控制.仿真结果表明:与出口匝道落地点控制策略相比,可接受排队长度控制策略在保证出口匝道车辆不溢出的前提下,使相交道路的平均排队长度和平均延误时间都有所减少.【期刊名称】《山东交通学院学报》【年(卷),期】2015(023)004【总页数】6页(P17-22)【关键词】城市高架快速路;交通控制;出口匝道;交叉口;整合控制【作者】王慧勇【作者单位】西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U412.366城市高架快速路作为城市快速路的一种形式,一般修建在主干道路上,多数修建在城市环状道路上,承载着主要的交通出行[1]。
例如:上海市的高架道路仅占市区道路面积的5%,却承担着市内35%的交通出行[2]。
随着城市交通的迅猛发展,交通出行不断增长,快速路也出现了交通拥挤问题,使得快速路具备的快速便捷的优势有所削弱[3],其中一个很重要的原因就是快速路上的车辆无法及时通过出口匝道驶离快速路,严重时排队还会回溯至主线,影响主路交通流的正常运行,这一问题比由入口匝道引起的交通拥挤问题更为严重[4-6]。
出口匝道一旦建成,其改建困难,管理与控制成为改善出口匝道及衔接交叉口的关键措施[7]。
而与出口匝道下游相连的信号交叉口通常为固定信号配时,不能很好地适应快速路连续流与辅路关联交叉口间断流之间的频繁突变[8]。
鉴于此,本文基于车辆的主动优先控制策略(目前采用最多的是延长现行相位或提前激活相位)[9-12],依据可接受排队长度检测器布设方法对出口匝道车辆运行情况进行识别分析,设计相应的绿灯相位延长策略和绿灯相位提前激活策略,实时调整交叉口信号控制方案,从而实现高架快速路出口匝道与衔接交叉口的整合控制。
快速路匝道与相邻交叉口的信号控制
快速路匝道与相邻平面交叉口的信号控制 ——高速公路管理与控制作业(三)吉林大学交通学院科 目:高速公路管理与控制指导教师:林赐云学生姓名:潘昭天学生学号:44120418所属班级:交通工程171204班时 间:2015-12-20--2016-1-21快速路匝道与相邻平面交叉口的信号控制一、研究背景近年来,我国各大城市凭其优越的区位性和功能性,吸引了大量的产业、人口、资金和信息向其聚集,城市空间结构从单中心组团城市演变成为多中心组团城市、城市群及区域城镇体系。
城市的发展和规模结构的扩大产生了一系列的交通问题,派生出大量的交通需求。
快速路因其承载交通容量大、车辆行驶速度高、舒适、安全在国内外各大城市迅猛发展。
目前,世界许多大城市如纽约、伦敦、东京、莫斯科等都已经建成了一定规模的城市快速路系统;我国的北京、上海等城市在逐步形成快速路网,另外天津、广州、南京、石家庄、南宁、成都、西安、武汉、郑州、长春等城市也正在实施并完善快速路的建设。
快速路是城市道路交通的主动脉,由城市主干路升级或高速公路进城演变发展而来,兼具高速公路和城市干路的双重特点,与其他城市道路在各个方面都具有很大差异。
正是这种差异,使快速路在满足城市交通需求的同时又产生了一些交通副作用,其中最为显著的就是快速路与其他城市道路的不协调带来的相关问题。
这与城市快速路安全、快速、高效、舒适、方便的设计理念相违背,快速路主线的拥堵甚至蔓延至地面衔接交叉口处,影响着地面交通的正常运行。
快速路匝道是地面车流驶入驶出快速路主线的必经路径,匝道的交通管理水平很大程度决定着快速路系统的总体服务水平。
虽然匝道控制被认为是当今最为有效的快速路系统交通问题处理方法之一,其目的是保证快速路主线的利益最大化,但是却把交通压力转移到了地面交通中。
实施入口匝道和地面衔接交叉口整体联合管控,实现整体利益的最大化是当今快速路研究的热点,快速路匝道与地面关联交叉口协调控制的研究具有重要的现实意义。
快速路出口匝道与衔接辅路区域协同管控方法
快速路出口匝道与衔接辅路区域协同管控方法
杜鹏程
【期刊名称】《交通与港航》
【年(卷),期】2022(9)4
【摘要】为提升城市快速路及辅路区域路网的交通运行效率,该文结合新一代交通感知技术,将快速路出口匝道、辅路及下游衔接交叉口作为协同控制区域,基于主辅
路不同的交通流运行状态,提出了四种协同控制策略,构建了辅路信号控制与衔接交
叉口信号控制优化方法。
运用VISSIM软件进行了多场景仿真验证,结果表明运用
该方法在出口匝道驶出高需求下,出口匝道车均延误降低了27.3%,出口匝道流量增加了4.1%。
研究成果为快速路实施出口匝道区域管控的工程应用提供了借鉴意义。
【总页数】7页(P48-54)
【作者】杜鹏程
【作者单位】上海城市交通设计院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U49
【相关文献】
1.拥堵条件下的快速路出口匝道交叉口与下游交叉口协同控制方法研究
2.出口匝道衔接辅路交织段运行特征及长度研究
3.城市快速路出口匝道拥堵状态下衔接辅路
上游协调控制研究4.车联网环境下快速路出口匝道与地面衔接区多阶段控制方法5.快速路入口匝道与衔接交叉口自适应协同控制方法
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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。
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。
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the on—ramp,red truncation
adopted.Cell be optimized been
adopted for signal whole
control surface street,and then of expressway and
the cycle and
green
time the
196
2008,44(29)
Compu把r Engineering and
Applications计算机工程与应用
怏速路入口匝道与衔接交叉口协调控制策略
杨晓芳1,韩 印-,付
强2
YANG Xiao-fan91,HAN Yinl,FU
Qian92
1.上海理工大学交通工程系,上海200093 2.同济大学交通工程系,上海200092
F.Daganzo
进一步扩展了CTM模型,模型在合流处和分流处能够很好适 用【81。但是,CTM模型存在一定的缺陷,即需要分段的段长为定 长,这大大局限了CTM模型在实际交通中的应用。Olga
men and Mike Feld—
Maher在2002年应用CTM模型在交叉口信号
优化控制优化阴;2003、2004年Laura Munoz等针对CTM模型均 匀分段J'UJ题进行了改进睁“1,大大增加了改进模型的适用性;杨 晓芳2008年对信号交叉口处的CTM模型进行了改进并应用 于出口匝道衔接的交叉口㈣。下述将入[j匝道衔接交叉口采用 的CTM模型分为基本路段、首段、尾段、合流与分流模型。 3.2.1基本路段模慢: 每段的密度从第&一l到k个控制周期变化主要是由该段 的输入和输出流量所决定,因此建立如下的密度状态方程。
2.4入口匝道与衔接交叉口关联相位均有超长排队 时控制策略
利用衔接道路的VMS诱导车辆选择其他路径。但是需注 意的是设置VMS的点必须提前,以免车辆到达入口匝道衔接 交叉u时无其他路径可选择。
3入口匝道及衔接交叉口的协调控制策略及模避
入口匝道及衔接交叉口协iJ司控制的目的是最佳化入口匝 道及周边道路时空资源,从而减少拥堵。对入口匝道控制首先 要保证的就是城市快速路主线交通畅通,使用ALINEA匝道控 制方法保证主线合流后的占有率维持在最佳占有率附近。 ALINEA入口匝道控制方法已经成功地应用于法国的巴黎、 英国的格拉斯哥、荷兰的阿姆斯特丹等城市,因此在匝道采 用AI.INEA控制方法保证高效利用城市快速路主线资源,以
1.Department of Traffic Engineering,University of Shanghai 2.Department of Traffic for Science and Technology,Shanghm 200092,China 200093,China
Engineering,Ton舀i
of intersection
can
maximum the
benefit
surface street.The
model and
control approach
have
illustrated
at
simple case study,which shows that coordinated control strategy proposed in this paper Can keep from oveffuU queue ramp and while vehicle average delay of correlated intersection is still acceptable. expressway
2.3入口匝道无超长排队而衔接交叉订关联相位存 在超长排队时控制策略
为了充分发挥快速路的通行能力,在入口匝道处采用信号 控制。在主线流量小而普通道路流量大时,信号控制交叉口关 联相位提前激活。首先判断交叉口关联相位的排队长度是否大 于一定的排队长度,如果大于说明普通道路流量大,判断目前 相绿灯提前结束后排队长度是否小于最大排队长度,如果是 则提前激活交叉口关联相位绿灯;判断过程任何一个为否则 目前相位绿灯继续,不断以一定步距重复判断,直到判断结束 时刻。
intersection.Computer
Engineering
and
Applications。2008.44(29):196-199.
Abstract:A coordinated control strategy of urban expressway approach is adopted for ramp study
吐(‘)=艺qj(t)’P。
t=l
(3)
入口匝道延误车辆吐(‘)为:
五(t)=d,(t)一r(t)
(4)
EA入U匝道控制技术I¨J。入口嘣酋相位绿灯时间提前结束的基
本机理:在入口匝道相初期位置维持相位初始绿灯时长,当入 口匝道相位绿灯大于其最小绿灯时,开始判断入口匝道是否存 在超长排队,若直到最大绿灯时仍然无超长排队出现,维持原 来优化方法;判断如果提前结束入口匝道相绿灯,普通道路排 队长度是否大于其最大排队长度,如果大于最大排队长度则在 前方相邻道路可变信息板显示,快速路拥挤,入口匝道关闭,请 选择其他路径,否则提前结束入口匝道相绿灯。
吐(f)=艺gj(t)
j=l
(3)
当交叉口无专用的上匝道车道时: 由于匝道的需求d(t)受地面交叉口信号灯相位相序的影 响呈现一定的周期性,因此匝道的需求通过交叉口各相位上匝 道车辆的比例可知:
三f
2.2入几匝道存在超长排队而衔接交叉口关联相位 无超长排队时控制策略
为了保证快速路主线能充分发挥其通行能力,采用ALIN—
3.2衔接道路的状态方程、排队及约束方程
在衔接道路采用简单而又能刻画从自由流到拥挤流的Cell
Transmission
Model(CTM),CTM模型由Carlos F.Daganzo在
1993年提出171,CTM模型能够描述重要的交通状态,如排队的 形成、波动、消散、拥挤波的逆向传播。1995年Carlos
seed
Funding.No.X739)。
作者简介:杨晓芳(1975一),女,博士,讲师.从事交通控制与交通设计方面的研究。 收稿日期:2008-07—25 修问日期:2008-08—18
万方数据
杨晓芳,韩
Zong
印,付
强:快速路入口匝道与衔接交叉口协调控制策略
2008.44(29)
197
Z.Tianf31(2002)、Eil Kwont4l(2003)的研究采用VISSIM仿
the
on—
Hale Waihona Puke Key words:traffic
engineering;coordinated
traffic control;ramp control;urban
摘要:提出一种入口匝道与衔接道路交叉口协调控制的策略。采用ALINEA入口匝道控制方法保证主线畅通的前提下,在入口 匝道与衔接交叉口均无超长排队时,以入口匝道与衔接信号控制交叉口车均延误最小化为目标;入口匝道无超长排队而衔接交叉 口关联相位存在超长排队时,采用衔接交叉口关联相位延长控制策略;在入口匝道存在超长排队而衔接交叉口关联相位无超长排 队时,采用衔接交叉口关联相位提前结束控制策略。采用cell
overfull queue is
the
on-ramp and correlative
at
phase
of signal is
intersection,green transmission dynamically via
a
extension strategy is model is
to
only
inexistence
的研究均具有不足即模型复杂,不利于在线实时动态控制的 情况。
max【t(t)一兰掣,rmj。】≤r(£)≤‰
当交叉口有专用的上匝道车道时:
.=',
(1) (2)
2控制策略 2.1入口匝道与衔接交叉口关联栩但均无超长排队 时控制策略
入口匝道与衔接交叉口均无超长排队时,在保证主线畅通 的前提下,对入口衔接地面交叉口的周期跟绿信比动态调整使 匝道以及交叉口的车辆车均延误最小的协调控制策略。
Chang(1999年)圆的研究具有共同的优化目标总旅行时间最小, 在整个控制阶段,地面交叉口的周期不变,仅绿信比动态调整, 优化方案受到了极大限制,不能适应交通流量的时变性的情况;
基金项目:上海市教委科研项目(Science and Research PrDject of Shanghai Municipal Education Commission,No.06EZ006);博士启动经费(Dr
控制方法,对于微小的差异平滑处理,能够防止拥挤。ALINEA 基本模型如式(1): r(£)=r(t一1)“R[o-o。(£)】
真工具,无共同优化目标,不能达到入口匝道与衔接道路的整 体最优;M、AROKS Papageorgioull】(1995)、H.M.Zhangl5I(1998)、
Jifeng wu与Gang-Len Chang(1999)年、M.van den BergS(2004)
城市快速路是—个相对封闭的系统,通过匝道与普通道路 相衔接。常见高峰时期城市快速路主线由于流量过高车辆缓慢 行驶,而入口匝道车辆却强制合流不断进入主线,不仅造成了 主线的拥堵,而且造成匝道上的车辆超长排队现象。针对快速 路拥堵采用入口匝道控制是最有效的方法之一。但是,仅采用 入口匝道控制可能造成在城市快速路主线流入能力大的时候, 由于衔接交叉口的控制没有车辆达到入口匝道,浪费了城市快 速路的时空资源;而在城市快速路主线流入能力有限时,衔接 交叉口却放进大量车辆,造成匝道超长排队,严重影响匝道衔 接普通道路的正常运行。因此入口匝道与衔接交叉U的协调控