高速公路交通流运行状态实时监控技术研究

摘要

目前高速公路监控系统建设已成为高速公路建设的一个重要组成部分,机电设施功能愈来愈完备,但从已投入使用的高速公路机电项目分析尚存在着设施利用率不高交通流运行状态实时监控不够准确及时等问题,该文对高速公路交通流运行状态实时监控技术进行了较深入的调查、系统的分析和研究,从交通流监控技术的角度,初步总结了以下几方面原因:(1)车辆检测器布设不合理;(2)采集来的数据不能准确描述高速公路交通流的不同状态;(3)控制方法不科学.该文针对上述问题作了分析、研究,并给出了相应对策.第一部分描述了高速公路监控系统的现状,包括主要设备的现状及事件自动检测算法、交通流理论、控制理论的研究现状,总结了当前高速公路监控系统中存在的主要问题.第二部分运用抽样技术及交通工程的相关理论研究车辆检测器的合理布设方法.并以沪宁高速公路为实例,设计了其部分路段的车辆检测器布设方案.第三部分主要探讨交通流波动理论在拥挤流信息捕捉中的应用.第四部分在第二部分的基础上对高速公路交通流控制过程进行了科学合理的设计.最后从全局的角度研究了高速公路交通流监控系统的软件结构并展望该课题的研究趋势.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1概述

1.1.1监控系统的目标与用途

1.1.2监控系统的组成及各部分的功能

1.1.3不同级别下监控系统的配置

1.2高速公路监控系统的硬件现状

1.3高速公路监控系统的软件(算法)现状

1.4交通流理论研究现状

1.5交通流控制理论研究现状

1.6监控系统中存在的主要问题与论文研究的主要内容

1.6.1监控系统中存在的主要问题

1.6.2研究的主要内容

1.6.3上述问题解决的途径

第二章车辆检测器的布设

2.1问题的描述

2.2抽样技术中确定样本量的一般方法

2.2.1有关问题

2.2.2总体参数为总体总量Y或总体均值Y的情况

2.2.3总体参数为总体中某个特征的单元占总体的比例P的情形

2.2.4总体参数的预先估计

2.3确定车辆检测器的布设方案

2.3.1基本路段的布设

2.3.2高速公路与匝道连接处路段的车辆检测器布设方案

2.4车辆检测器布设示例

第三章拥挤流信息捕捉与交通流波动理论的应用

3.1概述

3.2以车辆检测为主的事件探测

3.3交通流波动理论在拥挤流信息捕捉中的应用

3.3.1交通流波动理论

3.3.2运用波动理论进行拥挤分析

第四章高速公路交通流控制

4.1系统总体设计

4.1.1自由流状态下

4.1.2在稳态交通流状态下

4.1.3在拥挤流状态下

4.1.4在停车排队状态下

4.2高速公路交通流控制方法

4.2.1可变速度控制

4.2.2需求-容量差额和占有率控制的查表方法

第五章高速公路监控系统软件结构

5.1交通流监控软件的功能模块

5.2交通流监控软件的结构

第六章结论与展望

致谢

参考文献

读研期间发表的论文