高速公路交通控制与交通诱导技术的研究

论文摘要

自从20世纪80年代我国第一条高速公路诞生以来,我国的高速公路建设飞速发展,全国已经形成了五纵七横的高速公路网。到2009年底,我国高速公路的通车总里程已达6.5万公里。高速公路的飞速发展给社会经济带来了巨大效益,但是随着高速公路的发展,汽车保有量的增加,交通拥挤和交通安全问题也日益严重。经济的快速发展导致物流量的增加,物流运输业的发展也给高速公路带来了巨大的交通流。节假日期间,出行车流急剧增加,特别是单一方向的车流,车流的迅猛增加导致高速公路容易产生交通拥堵。另外,在进行路面维护时或恶劣天气条件下,如大雾,大雨,冰雪天气等,高速公路通行能力明显下降,也容易造成拥堵和交通事故。入口匝道控制能有效地缓解高速公路交通拥堵状况,提高高速公路的利用率。由于传统的基于精确数学模型的交通控制方法不仅复杂,而且在实际应用中往往达不到预期的控制效果,因此本论文采用模糊控制原理对高速公路入口匝道进行智能控制,实现入口匝道调节率的实时控制,并使用MATLAB进行了仿真。主线可变限速控制也是一种缓解交通拥挤比较有效的方法,本论文根据交通状态,天气状态,路面情况,通过模糊控制原理,获得最佳限速,并使用MATLAB进行了仿真。本文还运用VC++编程制作了一个高速公路交通控制及诱导模拟系统。该系统主要功能分为三部分,信息管理,交通控制,诱导信息。研究表明,通过高速公路入口匝道调节控制以及主线可变限速控制,能够有效缓解高速公路高峰期交通拥挤状况。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 研究现状分析
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 论文结构
• 第2章 高速公路交通控制及诱导系统基本结构及需求
• 2.1 系统目标
• 2.2 系统总体结构
• 2.3 系统需求
• 2.3.1 系统用户需求
• 2.3.2 数据采集需求
• 2.3.3 数据处理需求
• 2.3.4 数据传输需求
• 2.3.5 信息发布需求
• 第3章 高速公路入口匝道控制及其仿真
• 3.1 高速公路交通流模型
• 3.2 高速公路入口匝道控制
• 3.3 模糊控制理论
• 3.4 高速公路入口匝道模糊控制
• 3.5 仿真实验
• 第4章 高速公路主线控制及其仿真
• 4.1 高速公路主线控制
• 4.2 主线可变限速模糊控制
• 4.2.1 模糊推理整体结构
• 4.2.2 第一层模糊决策
• 4.2.3 第二层模糊决策
• 4.3 结论
• 第5章 高速公路交通控制及诱导模拟系统
• 5.1 模拟系统需求
• 5.2 总体设计
• 5.3 系统实现
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文