面向快速路交织区的微观交通仿真模型标定研究

论文摘要

目前,微观交通仿真模型已被广泛应用于城市快速路交通运行评价与管理策略研究中。然而,快速路交通特征复杂,尤其是交织区换道、交织严重,模型对其特征捕捉和获取难度较大,大大影响了交通仿真模型的模拟准确性；且以往研究中专门针对快速路交织区交通仿真模型参数标定的研究较少。因此,本文开展面向快速路交织区的微观交通仿真模型标定方法研究。首先,在微观交通仿真模型标定技术与方法相关研究综述的基础上,设计面向快速路交织区的微观交通仿真模型标定方法的基本流程框架,其标定内容包括两个方面：路网模型标定和交通模型标定。交通模型标定又包括路网整体标定和交织区局部标定。针对交织区交通模型的标定是论文研究的重点。其次,以北京市西三环的交织区为研究对象,分析总结快速路交织区的交通运行特征,并以VISSIM微观仿真模型为基础,具体针对交织区开展模型参数的敏感性测试分析工作,确定需要标定的模型参数及其阈值。选取的标定参数包括期望速度分布和8个交织区驾驶员行为参数。再次,基于选定的标定参数,构建面向快速路交织区的多目标规划仿真参数标定模型。模型目标函数综合考虑整体路网和局部交织区两个层次,选取速度、流量作为模型的性能评价指标,并以遗传算法为基础,利用MATLAB和基于.NET的C#程序实现标定模型的自动化求解算法。最后,选取北京市西三环紫竹桥-新兴桥区段开展案例应用与分析。利用本文所提出的快速路交织区交通模型参数标定方法对相关参数进行细致标定后,路网中交通运行参数匹配效果有了明显改善,且标定误差均在15%以内,验证了所提出的面向快速路交织区的交通仿真模型标定方法的可行性。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究目标与内容
• 1.3 研究技术路线
• 2 国内外研究综述
• 2.1 微观交通仿真基本理论
• 2.1.1 微观交通仿真
• 2.1.2 微观交通仿真系统构成
• 2.1.3 微观交通仿真核心模型
• 2.2 微观交通仿真模型
• 2.2.1 微观交通仿真模型发展概况
• 2.2.2 主流微观交通仿真模型
• 2.3 微观交通仿真模型标定研究综述
• 2.3.1 微观交通仿真模型标定方法综述
• 2.3.2 快速路交织区仿真模型标定研究现状
• 2.4 本章小结
• 3 面向快速路交织区的微观交通仿真模型标定方法设计
• 3.1 面向快速路交织区的微观交通仿真模型标定框架
• 3.2 交织区局部标定方法
• 3.3 本章小结
• 4 交织区标定参数及阈值确定
• 4.1 快速路交织区运行特性分析
• 4.1.1 交织区交通运行影响因素
• 4.1.2 交织区数据采集
• 4.1.3 交织区运行特性分析
• 4.2 交织区参数敏感性测试与分析
• 4.2.1 交织区参数敏感性测试与分析
• 4.2.2 交织区通行能力测试与分析
• 4.3 标定参数的选取及其阈值的确定
• 4.4 本章小结
• 5 快速路交织区交通仿真标定模型的构建
• 5.1 标定模型的构建
• 5.1.1 性能评价指标的选取
• 5.1.2 标定模型的构建
• 5.2 优化算法的设计与实现
• 5.2.1 优化算法的选取
• 5.2.2 优化算法的设计与实现
• 5.3 本章小结
• 6 案例分析与应用
• 6.1 面向快速路交织区的微观交通仿真模型的搭建
• 6.2 模型标定
• 6.2.1 路网整体标定结果
• 6.2.2 交织区局部标定结果
• 6.3 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 本文主要内容和结论
• 7.2 研究完善的方向与建议
• 参考文献
• 附录A
• 作者简历
• 学位论文数据集