基于mfac的快速路主輔路系統(tǒng)均衡控制

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1、學(xué)校代碼：密級：公開碩士學(xué)位論文基于的快速路主輔路系統(tǒng)均衡控制作者姓名程志輝學(xué)科專業(yè)控制理論與控制工程指導(dǎo)教師侯忠生教授培養(yǎng)院系電子信息工程學(xué)院二零一五年一月碩士學(xué)位論文基于的快速路主輔路系統(tǒng)均衡控制作者：程志輝導(dǎo)師：侯忠生北京交通大學(xué)年月學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，提供閱覽服務(wù)，并釆用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。學(xué)校可以為存在館際合作關(guān)系的兄弟高校

2、用戶提供文獻傳遞服務(wù)和交換服務(wù)。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字曰期：年?月曰簽字曰期：士年月曰學(xué)校代碼：密級：公開北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于的快速路主輔路系統(tǒng)均衡控制作者姓名：程志輝學(xué)號：導(dǎo)師姓名：侯忠生職稱：教授學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)位級別：碩士學(xué)科專業(yè)：控制理論與控制工程研究方向：智能交通北京交通大學(xué)年月致謝本論文工作是在我的導(dǎo)師侯忠生教授的悉心指導(dǎo)下完成的。侯忠生教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響，在此衷心感謝三年來侯忠生老師對我的關(guān)心和指導(dǎo)。金尚泰老師悉心指導(dǎo)我具體的科研工作，且在學(xué)習(xí)和

3、生活上都給予了我很大的關(guān)心和幫助，在此向金尚泰老師表示衷心的謝意。在實驗室工作及撰寫論文期間，崔欣、王明月等同學(xué)對我論文中的輔路建模研究工作給予了熱情幫助，在此向他們表達我的感激之情。另外也感謝家人父母，他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要城市快速路在大城市交通網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)著大量的交通任務(wù)，近些年，隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市機動車輛增多，更多的車輛涌入快速路，快速路交通擁堵、主輔路交通流分布不均衡的現(xiàn)象己成為普遍現(xiàn)象，因此，必須實施合理有效的交通控制保證快速路主輔路高效均衡的運行。目前，快速路主輔路系統(tǒng)控制的多數(shù)

4、研究中，主路和輔路是分開獨立控制的，主輔路均衡控制的研究還比較少。已有的主輔路均衡控制方法對具體的主輔路模型依賴較大，且很難適應(yīng)非線性主輔路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的時變性，因此，本文基于理論，對快速路主輔路均衡控制問題進行了較系統(tǒng)的研究。本文的主要工作如下：第一，引入了的宏觀交通流模型作為主路交通流模型，并基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)模型建立了適合本文仿真研宄的輔路交通流模型。第二，從主輔路局部均衡控制和全局均衡控制兩方面進行了研究。在局部均衡控制研宄中，以主輔路密度差值為控制目標(biāo)，結(jié)合入口匝道控制，提出了基于的主輔路局部均衡控制方案；進一步考慮到主路優(yōu)先的重要性，提出了基

5、于的主路優(yōu)先的主輔路局部均衡控制方案。在全局均衡控制研宂中，基于集成控制思想，結(jié)合入口匝道控制與多交叉口協(xié)調(diào)控制，提出了基于的帶多交叉口協(xié)調(diào)控制的主輔路均衡控制方案；由于帶多交叉口協(xié)調(diào)控制方案中入口匝道與交叉口是分開控制的，未考慮入口匝道與入口匝道、入口匝道與交叉口的耦合關(guān)系對均衡控制的影響，為此，進一步提出了基于的入口匝道與輔路交叉口聯(lián)合控制方案。第三，為了驗證本文所提方案的有效性，利用軟件，給出了各個控制方案在道路結(jié)構(gòu)和交通需求都不同的兩種交通場景中的仿真實驗。仿真結(jié)果表明，基于的主輔路局部均衡控制能實現(xiàn)入口匝道處主輔路的交通流均衡，但是交通需求較

6、大時不能保證主路的運行效率；當(dāng)交通需求較大時，基于的主路優(yōu)先的主輔路局部均衡控制能優(yōu)先保證主路運行效率并在一定程度上保證主輔路的交通流均衡。基于的帶多交叉口協(xié)調(diào)控制的均衡控制消除了輔路路段之間、主輔路之間的密度差異，能使主輔路交通流平穩(wěn)運行，在主輔路全局上達到密度均衡；基于的入口匝道與交叉口的聯(lián)合控制的控制效果比帶多交叉口協(xié)調(diào)控制的均衡方案更好一下，主輔路交通流更加平穩(wěn)，主輔路密度更加均衡，交通服務(wù)量更大一些。關(guān)鍵詞：無模型自適應(yīng)控制；主輔路均衡控制；入口匝道控制；交叉口控制北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文：北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄

7、摘要弓研宄背景、目的及意義國內(nèi)外研宄現(xiàn)狀主輔路均衡控制的國內(nèi)外研宄現(xiàn)狀無模型自適應(yīng)控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀研宄內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)研究內(nèi)容論文結(jié)構(gòu)安排快速路主輔路系統(tǒng)交通流模型主輔路模型路段劃分主路交通流模型輔路交通流模型本章小結(jié)快速路主輔路均衡控制方法快速路主輔路交通控制方法概述主輔路局部均衡控制方法并行多路系統(tǒng)及其均衡原理基于的主輔路局部均衡控制方法非線性最優(yōu)控制策略主輔路權(quán)重不同的優(yōu)化策略排隊約束的主路優(yōu)化策略入口匝道與交叉口協(xié)調(diào)控制策略入口匝道控制模塊輔路交叉口控制模塊通道集成控制策略現(xiàn)有均衡控制方法的局限性分析與解決方法本章小結(jié)基于的快速路主輔路系統(tǒng)的

8、均衡控制基于的主輔路局部均衡控制j匕京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄基于的主輔路局部均衡控制方案基于