《雨天環境下高速公路可變限速協同控制方法研究》是依託武漢理工大學，由張存保擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：雨天環境下高速公路可變限速協同控制方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張存保
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
降雨對高速公路安全運行具有明顯的負面影響。可變限速控制可降低高速公路車速離散程度並調節交通流時空分布，從而提高交通安全性和運行效率。現有研究尚未充分揭示可變限速控制對雨天高速公路交通流的影響程度及規律，針對雨天環境的高速公路可變限速控制方法亟待發展。本項目綜合運用交通工程、自動控制、系統工程等學科的相關理論和方法，遵循現象觀測-數據分析-理論研究-實驗驗證的基本思路，在廣泛收集實際高速公路交通和氣象數據基礎上，分析不同降雨強度下高速公路交通流變化特徵，建立雨天環境下高速公路微觀和巨觀交通流模型；圍繞交通安全和交通效率兩個方面，解析可變限速控制對雨天高速公路交通狀態的影響程度及規律；在考慮不同限速路段之間互動影響關係基礎上，運用多目標最佳化方法，建立雨天環境下高速公路多路段可變限速協同控制模型，並通過實驗對模型進行驗證。研究成果可以為保障雨天環境下高速公路安全、高效運行提供理論依據。
結題摘要
降雨對高速公路交通安全和通行效率具有明顯的負面影響。運用可變限速控制技術，對不同降雨強度下各路段限速值進行動態調整，可降低高速公路車速離散程度並提高交通流均衡性，從而減小降雨帶來的不利影響。本項目遵循“現象觀測-理論研究-實驗驗證”的基本思路，研究並建立了雨天環境下高速公路可變限速控制方法和模型。主要研究工作和成果如下：（1）利用雨量計和視頻交通流檢測器，對雨天環境下實際高速公路交通流數據和降雨強度進行了觀測，建立了考慮降雨強度影響的高速公路交通流模型；（2）運用交通衝突理論，分析了高速公路短時間內（如5分鐘）交通衝突數與動態交通流參數之間的關係，建立了高速公路實時交通安全狀態評價方法和模型；（3）在現有METANET和元胞傳輸模型基礎上，提出了適用於雨天可變限速條件下的高速公路動態交通流模型，在綜合考慮交通安全和通行效率基礎上，建立了雨天高速公路可變限速控制方法和模型；（4）利用VISSIM微觀交通仿真軟體的COM接口，編程實現了雨天高速公路可變限速控制系統，並對雨天可變限速控制方法和模型進行了測試和驗證。項目研究成果包括研究報告、論文、仿真軟體、專利等。已發表學術論文13篇（其中期刊論文12篇，會議論文1篇），被EI檢索3篇；申報專利6項，其中4項已獲得專利授權。依託本項目培養研究生4名。通過本項目研究，建立了較為完整的雨天高速公路可變限速控制方法和模型，為不利天氣條件下高速公路交通管理與控制提供了理論和技術依據，對改善不利天氣下高速公路交通安全和通行效率具有指導意義。
