紧急事件下高速公路匝道的动态协调控制

• 作 者: 周莎莎
• 机 构: 东南大学
• 出 处: 东南大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 高速公路 交通事故 事故处理 交通疏理

近年来,高速公路在促进经济建设和社会发展的过程中起到重要作用。但是,高速公路交通紧急事件会产生交通拥堵,造成人员伤亡和财产损失。因此,开展紧急事件下高速公路匝道动态协调控制研究,对减轻交通拥挤,提高交通紧急事件的管理和控制效率有着十分重要的现实意义。本文在分析了高速公路交通紧急救援决策支持系统建设的必要性和迫切性后,通过大量的资料查阅和现场调研,从实时性、协调性和高效性三个方面提出了高速公路紧急事件下匝道动态协调控制的应用需求。
⑴通过对高速公路紧急事件发生、排除至交通流恢复正常过程中,事发点通行能力变化特性的详细分析,运用交通波理论给出了紧急事件影响范围的计算表达式,为确定匝道协调控制方案中的匝道个数提供了依据。
⑵通过对高速公路匝道最优控制、状态调节器控制和启发式控制方法应用条件的分析,论述了启发式协调控制方法在紧急事件下应用的特点与优势,提出了基于改进的Bottleneck方法的启发式匝道协调控制方法,它在达到单点动态控制下无法达到的相邻入口匝道之间协调运行的同时,又避开了系统最优动态控制中的实时状态预测和最优计算问题,技术复杂性较低、可实施性较好,很好的满足了紧急事件下匝道协调控制的应用需求,同时,根据紧急事件引起轻微影响、拥挤、严重堵塞的三种情况提出了匝道协调控制方案。
⑶应用MATLAB/Simulink,对本文所提出的紧急事件下启发式协调控制模型进行了仿真,仿真结果表明：基于改进的Bottleneck法的匝道启发式协调控制方法是可行的。