《城市主幹路溢流的形成機理、協調控制及仿真實驗研究》是依託山東大學，由朱文興擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：城市主幹路溢流的形成機理、協調控制及仿真實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱文興
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
項目針對城市交通溢流問題，按照交通流建模-模型參數標定-交通溢流控制-仿真實驗驗證的技術路線，擬開展以下研究內容：一、利用申請者已有改進的跟車（跟馳）模型的理論和方法，建立信號燈控制作用下的微觀交通流模型，分析路段幾何結構和相鄰交叉路口之間的信號燈周期、綠信比、相位差等參數變化對路段交通溢流形成及運行的影響；二、研究基於物理排隊的交通流後向波動特性，系統地分析在交通溢流形成過程中，主幹路上交通流量、速度、密度等參數之間的內在關係及其變化趨勢，深入討論交通溢流的傳播特性和影響範圍，挖掘其形成機理和規律；三、開展實際交通實驗，採集實際數據，研究基於數據的微觀交通流模型參數標定；四、研究主幹道路交通流的實時協調控制機制，探索減少和避免路段交通溢流發生的信號配時最佳化和強制控制策略；五、開發實驗室虛擬仿真軟體，搭建半實物的交通仿真實驗平台，將交通流理論套用到實際的交通管理與控制中。
結題摘要
城市交通擁堵問題由來已久，由於交通信號控制、交通事件等因素的影響，交通擁堵的極端形式-交通溢流時常在交通高峰期發生，嚴重的情況下它能夠致使交通網路幾近癱瘓，對出行人員和車輛產生無法估量的時間和經濟損失、燃油能量損耗和空氣環境污染等。 本項目旨在解決城市交通系統中交通流處於接近飽和狀態時發生的交通流排隊長度溢出路段的交通擁堵問題。項目沿著“交通流建模-溢流機理挖掘-交通溢流識別-交通參數標定-交通溢流控制-仿真平台搭建”的技術路線開展研究，主要研究成果分為以下幾個方面：一、在已有交通流跟馳理論的基礎上，建立新穎的考慮信號控制作用的交通流跟馳模型，通過增加不同路況效應包括坡度、曲率半徑和道路摩擦係數等因素來增強交通流模型的適用性；二、在此基礎上，利用該模型來模擬和復現城市道路上交通流的複雜行為，包括城市道路上交通流的波動及其傳播行為；三、深入探討城市交通溢流的自動識別算法，研究基於視頻的車輛排隊長度動態預測算法，在此基礎上，深入分析交通溢流的發生機理；四、通過採集實際交通數據，標定交通流模型的相關參數，增強模型的實用性；五、在標定參數的基礎上，建立了多交叉口動態交通流控制模型、基於子區域的交通流控制模型和基於元胞傳輸模型主幹路協調控制方法，研究避免交通溢流產生的交通信號控制策略；六、在仿真平台建設方面，提出一種並行化的交通信號對比分析算法，為仿真實驗平台的快速運行提供理論支持。 以上成果中，以考慮信號燈作用的交通流跟馳模型、城市交通主幹路溢流機理及其控制策略、基於視頻的交通溢流識別算法、基於元胞傳輸模型的主幹路協調控制算法等為核心，形成了一系列圍繞交通溢流問題的理論成果，為解決城市交通擁堵問題提供了理論支持和指導。
