基于均衡原理的城市快速通道衔接路网配置与管理技术研究

论文摘要

随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,组团式城市交通拥堵日益成为社会关注的焦点问题,如何解决大城市组团间长距离、大流量、高效率的交通出行需求,是交通领域面临的难题之一。城市组团间快速通道可以为城市内部道路交通提供大运量、高服务水平的交通环境,在组团式城市交通发展中起着骨干作用。为确保城市快速通道系统充分发挥其功效,并能够与城市道路交通实现有序衔接,本文对快速通道与城市道路的衔接配置与信号控制管理技术进行了系统性研究,对于实现快速通道与城市道路的有机融合,提高快速通道运行效率和缓解交通拥堵具有重要的理论和实际意义。本文基于交通均衡理论,把城市快速通道及两端的衔接路网耦合形成整体的局域网络,以快速通道交通影响范围确定该局域网边界,通过以重要交通发生吸引点为虚拟节点,组团间快速通道和主干道为虚拟路段的路网简化方法,建立虚拟路网。采用OD反推技术和交通均衡配流模型,得到虚拟路网的均衡流量,根据虚拟路网的构建方法和实际路段阻抗,还原到实际路网均衡流量。以实际路网均衡流量作为标准,确定各实际路段的均衡控制目标,在路段均衡目标约束和实际应用基础上,提出了关键交叉口控制和通道瓶颈协调控制策略,并对具体配时方法进行了研究。结合出入口管理技术,提出了快速通道出入口管理策略。最后以重庆市过江快速通道为实例,对该套方法和体系的可行性、实用性、合理性进行了验证,效果良好。论文的研究丰富了城市内部组团间联系通道的规划与控制理论,不仅具有理论意义,而且在实际工程当中具有良好的可操作性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究目的及意义
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究意义
• 1.4 研究内容
• 1.5 研究方法及技术线路
• 1.5.1 研究方法
• 1.5.2 技术线路
• 第二章 城市快速通道的交通拥堵分析
• 2.1 城市快速通道及衔接路网的交通特性
• 2.1.1 快速通道的定义及特点
• 2.1.2 快速通道的功能
• 2.1.3 快速通道与衔接路网的交通特性
• 2.2 快速通道与衔接路网的交通问题分析
• 2.2.1 城市道路交通拥堵的涵义
• 2.2.2 城市道路交通拥堵的属性及分类
• 2.2.3 城市区域交通拥堵现状
• 2.2.4 快速通道与衔接路网的交通问题分析
• 2.3 缓解通道拥堵的主要对策与措施
• 2.3.1 快速通道交通拥堵解决对策
• 2.3.2 缓解快速通道交通拥堵的方法思路
• 2.4 小结
• 第三章 快速通道网的虚拟简化与均衡配流技术研究
• 3.1 通道影响区范围分析
• 3.1.1 交通影响范围理论概述
• 3.1.2 快速通道交通影响产生过程分析
• 3.1.3 确定通道交通影响区范围方法
• 3.2 快速通道网虚拟简化技术研究
• 3.2.1 虚拟节点简化技术研究
• 3.2.2 虚拟路段简化技术研究
• 3.3 OD 反推技术分析
• 3.3.1 虚拟路网OD 反推模型
• 3.3.2 虚拟路网OD 反推算法
• 3.4 基于虚拟通道网的均衡配流模型及算法
• 3.4.1 交通分配理论概述
• 3.4.2 交通均衡分配模型分析
• 3.4.3 虚拟通道网交通均衡分配模型
• 3.4.4 虚拟路网交通均衡分配算法
• 3.5 快速通道网的实际路网均衡流量分配
• 3.6 小结
• 第四章 基于均衡原理的快速通道网控制技术研究
• 4.1 快速通道网控制技术的约束对象和方法思路
• 4.1.1 快速通道网实施控制约束的对象选取
• 4.1.2 快速通道网信号控制技术方法思路
• 4.2 快速通道网关键交叉口控制技术
• 4.2.1 相关概念介绍
• 4.2.2 关键交叉口控制策略
• 4.2.3 关键交叉口信号配时
• 4.3 通道瓶颈协调控制技术
• 4.3.1 通道瓶颈协调控制技术介绍
• 4.3.2 通道协调控制范围选取依据
• 4.3.3 系统描述
• 4.3.4 通道瓶颈协调控制信号配时方法
• 4.4 小结
• 第五章 快速通道出入口管理策略研究
• 5.1 出入口管理技术概述
• 5.1.1 AM 技术基本原理
• 5.1.2 AM 实施原则
• 5.1.3 AM 技术体系
• 5.1.4 AM 实施意义
• 5.2 出入口管理策略相关技术的应用
• 5.2.1 信号灯设置间距
• 5.2.2 衔接点转角净空
• 5.2.3 匝道落地点至下游交叉口间距
• 5.2.4 交叉口的交通组织及交通控制管理
• 5.2.5 改善通道两端衔接区域建筑物出入口布局
• 5.2.6 地面衔接段的土地利用规划
• 5.3 小结
• 第六章 实例分析
• 6.1 道路基础设施现状
• 6.1.1 道路现状分析
• 6.1.2 交通基础设施现状分析
• 6.1.3 长江大桥道路现状分析
• 6.2 快速通道网均衡配流分析
• 6.2.1 快速通道交通影响区范围确定
• 6.2.2 快速通道网干道路网现状分析
• 6.2.3 快速通道网虚拟路网简化分析
• 6.2.4 快速通道网均衡流量分布情况分析
• 6.2.5 快速通道网实际路网均衡流量分布情况分析
• 6.3 快速通道网非均衡路段识别
• 6.4 快速通道网信号控制方案设计
• 6.4.1 关键交叉口控制方案设计
• 6.4.2 通道沿线协调控制方案设计
• 6.5 快速通道出入口管理措施制定
• 6.6 小结
• 第七章 结束语
• 7.1 论文特点及创新点
• 7.2 论文不足之处
• 7.3 应用前景展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果
• 附录 A