智能交通控制的課程設(shè)計(已修改)
2025-01-24 05:18 本頁面
【正文】 五邑大學 智能交通控制系統(tǒng)設(shè)計 院 系 ： 信息工程學院 專 業(yè) ： 交通工程 學 號 ： AP0904326 學生姓名 ： 肖登位 指導教師 ： 李水友 課程題目 ： 基于 遺傳 算法 的 高速公路入口匝道控制 與仿真 摘 要 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和汽車的普及，高速公路交通擁擠已經(jīng)成為困擾世界各國政府嚴重的社會問題 ，由于 高速公路交通系統(tǒng)的非線性和時變特性，所以，一直以來怎么解決高速公路的擁堵成為了不少交通設(shè)計的重點，本文根據(jù)高速公路的特點，提出了人口匝道控制，并對其進行計算和仿真，通過用 MATLAB 軟件進行系統(tǒng)仿真， 仿真結(jié)果表明，該 入口匝道控制 的遺傳 算法 ， 具有 優(yōu)越的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，能使主線交通流密度保持為設(shè)定的期望密度， 使 車輛行駛更有效率和更安全， 該方法 應(yīng)用于高速公路入口匝道控制中效果良好 ！ 高速公路匝道控制方法 一、匝道的定義 匝道 就 是 可以將 兩條 高速 公路 銜接 的特殊道路。在高速公路系統(tǒng)中 ， 連接作用 是 匝道 的 主要 作用之一 ， 相比 高速公路基本路段 ，匝道 有很多不同之處： (1) 匝道的 寬 度和 長 度是有限的； (2) 與 匝道 相連接公路的設(shè)計速度 應(yīng)高于 匝道的設(shè)計車速； (3) 由于 匝道 是兩條車道的連接，車輛都會由于換道而頻繁出現(xiàn) 加減速現(xiàn)象 二、匝道控制概述 匝道控制的策略有分散策略 和 延遲策略， 要 實施匝道控制策略，以下條件 是必須考慮 的 ： (1) 入口匝道控制的潛能 (2) 入口匝道上足夠的 交通容納量 (3) 固有的交通模式 (4) 公眾的接受程度 三、 入口匝道控制的基本方法 （一） 入口匝道定時控制 在定時控制中， 通常會采用兩車并行調(diào)節(jié)方式，因 為它不容易造成司機的混亂，保障了車輛的安全運行。 匝道調(diào)節(jié)率 r(輛 /小時 )的計算公式為： cdr q q?? (1) cq (輛 /小時 )為匝道下游容量， dq (輛 /小時 )為匝道上游交通需求。匝道調(diào)節(jié)周期長度 C(s)為 ： 3600nC r? (2) n 為每個調(diào)節(jié)周期允許進入的車輛數(shù)， n=1, 2, 3。匝道 調(diào)節(jié)率 還要受下列約束： m a x 0 0m in m a xp p pd r dTTr r r?? ? ? ??? (3) （二） 入口匝道感應(yīng)控制 (1) 交 通需求 通行能力控制 記離散時間下標 k=1, 2, … 及時間段 T，則 r (k)表示時間段 [kT, (k+1)T]內(nèi)的調(diào)節(jié)率，其計算公式為 ： o u t c rm i n o u t c rc in ()() , ( )( 1 ) , kork o k oq q k or? ??? ? ??? ?? 若若 (4) 式中 cq 為匝道下游容量， qin(k1)為時間段 [(k1)T, kT]內(nèi)的匝道上游交通需求， oout(k)為匝道下游占有率測量值， ocr 為占有率的臨界值， rmin 為預(yù)定的調(diào)節(jié)率下限值。 (2) 占有率控制 占有率控制的原理 ： 實時測量 高速公路 匝道的上游或下游的占有率 ，通過測量的數(shù)據(jù)來 估算 下游剩余 容量 Δqc，再來確定入口匝道的調(diào)節(jié)率。為此需要建立交通量和占有率的關(guān)系， 關(guān)系 如圖 1 所示。 Oo u tOc rqm a xq 圖 1 交 通量 占有率關(guān)系 下游的剩余容量與實際占有率的關(guān)系如圖 2 所示。
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