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1、基于擁堵概率的城市快速路入口匝道控制策略摘要：為解決城市快速路交通擁擠問題，開展快速路入口匝道控制策略研究.采用現(xiàn)行規(guī)范與現(xiàn)場數(shù)據(jù)建立VISSIM微觀仿真模型，基于交通仿真分析，建立快速路入口合流區(qū)的擁堵概率模型，提出基于擁堵概率的入口匝道控制策略.通過收集主線上游流量以及入口匝道流量，預測擁堵概率；若擁堵概率超過其臨界值，則啟用入口匝道控制系統(tǒng)，確定匝道入口調節(jié)率和信號周期.研究表明，相比無信號控制，基于擁堵概率的快速路入口匝道控制策略能夠使擁堵概率降至0.1左右，主線車速提高約20%.關鍵詞：
2、快速路；交通擁堵；預測模型；入口匝道；擁堵概率中圖分類號：U491.4文獻標志碼：A文章編號：1674-297403-0105-08DOI:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2017.03.013Abstract：Toreleaseandsolvetrafficjamonexpressway,itisnecessarytoinvestigatetherampmeteringstrategyofexpressway.Currentspecificationandfielddatawer
3、eusedtobuildtheVISSIMsimulationmodel.Thebreakdownprobabilitymodelsofexpresswayrampwereestablishedbymicroscopictrafficsimulation,andarampmeteringstrategybasedonbreakdownprobabilitymodelwasputforward.Accordingtothemainstreamandrampvolume，thebreakdownpro
4、babilitywaspredicted.Iftheprobabilityishigherthanthethreshold，themeteringsystemturnson，andtheon-rampmeteringrateandcycletimearecalculated.Comparedwitharampwithoutmeteringstrategy，thebreakdownprobabilityreducedtoabout0.1，whilethespeedofmainstreamincrea
5、sedbyabout20%.Keywords:expressway；trafficcongestion；predictmodel；on-ramp:breakdownprobability近十年來，我國的小汽車保有量以平均每年18.6%的速度增長.為保證交通順暢，我國各大城市先后建成了各式快速路系統(tǒng).但是，大量的車流涌向快速路，導致快速路經(jīng)常發(fā)生擁堵［1-2］.針對快速路的交通現(xiàn)狀，需制訂相應的交通管理策略以改善快速路的交通環(huán)境.在現(xiàn)有的快速路交通管理策略中，入口匝道信號控制被認為是最直接有效的快速
6、路交通控制方式［3］.目前常用的入口匝道信號控制策略包括定時控制［4］、需求容量控制［5］和ALINEA控制［6］，通過在入口匝道上設置信號燈控制匝道車輛進入主線的頻率.然而，以上3種控制策略均存在一定的局限性.定時控制策略無法適應多變的交通狀況.需求容量控制策略沒有反饋機制，容易導致控制周期振蕩.ALINEA策略重點關注主線上車流的狀況，容易引發(fā)匝道車輛排長隊現(xiàn)象.以上3種控制策略缺乏明確的啟動與關閉控制閾值，只能解決常發(fā)性擁堵問題.郝媛等人［7］通過數(shù)據(jù)采集與分析，確定擁堵發(fā)生，提出速度閾值與
7、流率閾值.高萬寶等［8］通過將主線流量密度保持在期望密度附近，以達到主線保持高流量運行的目的.Brilon等［9］提出采用PLM法分算州際公路在不同流量下的擁堵概象Kondyli等［10］將擁堵概率的概念應用到州際公路的匝道控制上，根據(jù)擁堵概率設置了不同主線流量的最大入口調節(jié)率.本文擬通過擁堵概率預測，確定入口匝道控制策略的啟動閾值，并提出一種基于擁堵概率的入口匝道控制策略.該策略通過收集主線與匝道的實時交通流量預測合流區(qū)的擁堵概率，當擁堵概率超過臨界擁堵概率時，啟動匝道控制系統(tǒng)，根據(jù)主線流量改變
8、信號周期，調整匝道車流進入主線的頻率，從而達到降低合流區(qū)擁堵，提高主線運行速度的目的.1城市快速路擁堵概率預測1.1交通調查與數(shù)據(jù)分析為建立動態(tài)交通流模型，需要現(xiàn)場采集車輛的自由流速度.調查地點選取流量較小，車輛間影響小的路段，將錄像設備架設于某城市快速路旁高層樓頂.選擇在周三下午進行視頻錄制.在視頻區(qū)域內選取一段距離己知的路段，設置截屏時差0.2s，通過視頻截圖獲得道路上車輛通過該路段的時間間隔，從而計算出車輛的速度.現(xiàn)場如圖1所示.對小車和大車分別進行統(tǒng)計，其中大車是指大客車、
