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基于快速路的入口匝道控制研究分析
作者:王兴宇
来源:《无线互联科技》2016年第02期
摘要:随着城市发展与交通流量的不断增多,城市快速路的兴起,匝道已成为解决交通拥堵的重要手段,这又往往使车辆集中在入口匝道领域。入口匝道上车辆拥堵的解决为城市交通的顺畅起着至关重要的作用。入口匝道控制的目的就是根据主线上的交通流量来控制匝道上进入主线的车辆,从而使主线上的交通处于最佳状态。 关键词:匝道控制;ALINEA;交通拥堵
一般情况下,入口匝道控制应该包含以下几个功能: (1)减少经常性拥堵和非经常性拥堵。 (2)缩短在入口匝道的旅行时间和延误时间。 (3)增加主干道上的交通流量。 (4)优化通行能力。
入口匝道控制:一个简单的匝道模型图例(见图1)。
在高速公路管理者看来,设计一种控制方式实现匝道控制从而保证主干道不会出现流量溢出至关重要。相关的控制策略总体归纳起来有三种:定时控制,局部驱动控制,系统控制。定时控制是基于静态交通模型和历史数据而来,时效性差,不能根据交通现状实时调整。局部驱动控制是根据入口匝道附近的实时交通状况来实现控制。系统控制是根据整个交通系统的每个时间间隔内的实时交通现状来实现匝道控制。
关于局部驱动控制,首先要提到的就是需求容量控制策略和ALINEA控制。 1 需求一容量控制
如上式所示,该控制策略首次用在美国,基于车流量的历史数据,然后比较主线上游的流量qtn与主线下游的容量cap之间的关系来实现测量。然而,单纯的测量车流量并不能判断路口是处于拥堵还是自由流状况下。于是又引入主线下游检测器检测到的占有率Oout,如果Oout小于关键占有率,那再比较主线上游流量和主线下游容量的大小,以此决定匝道的开闭。反之,当占有率Oout大于关键占有率Oor那么设置匝道调节率为γmin,其中k为周期数,可以为1,2,3……