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城市快速路控制的若干方法研究

作　者: 武志平
导　师: 吴义虎
学　校: 长沙理工大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 城市快速路模型预测控制集成控制通道控制交通工程
分类号: U491
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 168次
引　用: 2次
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内容摘要

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力,提高快速路的运行效率具有重要的意义。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-13
  1.1 问题的提出  9-10
  1.2 国内外研究现状与存在的问题  10-12
    1.2.1 国内外研究现状  10-11
    1.2.2 存在的主要问题  11-12
  1.3 研究的主要内容  12-13
第二章城市快速路交通控制概述  13-29
  2.1 城市快速路交通控制的必要性  13-14
  2.2 城市快速路交通控制策略  14-29
    2.2.1 入口匝道控制  14-23
    2.2.2 快速路主线控制  23-26
    2.2.3 快速路的通道控制  26-27
    2.2.4 快速路交通管理措施  27-29
第三章预测控制概述  29-36
  3.1 预测控制的发展及其应用  29-30
  3.2 预测控制的基本原理  30-31
    3.2.1 预测模型  30
    3.2.2 滚动优化  30-31
    3.2.3 反馈校正  31
  3.3 动态矩阵控制算法  31-36
    3.3.1 预测模型  32-33
    3.3.2 滚动优化  33-34
    3.3.3 反馈校正  34-36
第四章城市快速路预测控制模型  36-44
  4.1 预测控制模型  36-37
  4.2 城市快速路动态交通流模型  37-38
  4.3 城市快速路的一步非线性预测控制算法  38-39
  4.4 仿真实例  39-41
  4.5 公平性分析  41-42
  4.6 延误评价  42-43
  4.7 结论  43-44
第五章快速路通道控制  44-58
  5.1 通道控制的基本理论  44-46
    5.1.1 通道系统的概念与原理  44-45
    5.1.2 通道控制方式和措施  45
    5.1.3 通道控制的目的与特点  45-46
  5.2 仿真实例  46-56
    5.2.1 没有控制的情况  47-50
    5.2.2 入口匝道集中控制情况  50-54
    5.2.3 快速路通道控制  54-56
  5.3 结论  56-58
第六章总结与展望  58-60
  6.1 论文的主要研究成果  58
  6.2 论文的创新点  58-59
  6.3 论文尚待解决的问题  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文  64

城市快速路控制的若干方法研究

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