高速公路交通信息采集點布局方法研究.pdf

1、隨著高速公路的發(fā)展，車流量的增加，相應的高速公路交通擁擠、交通安全和環(huán)境污染等問題也逐漸表現(xiàn)出來。多年來，國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗證明，解決高速公路的交通問題單純依靠新建道路基礎(chǔ)設(shè)施是不能奏效的，除了要有相應的宏觀交通政策予以支持，智能化、現(xiàn)代化的交通管理是十分重要的一個環(huán)節(jié)。 交通信息采集系統(tǒng)是ATMS的一個重要子系統(tǒng)，交通信息采集系統(tǒng)提供的動態(tài)交通流信息的實時性、準確性直接關(guān)系到ATMS各個子系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。自動信息采集，常用的

2、如檢測器法，包括線圈、紅外、超聲波、微波及視頻檢測技術(shù)，能夠獲得較為準確的斷面交通流信息，如流量、速度、占有率等，在此基礎(chǔ)上，可進行擁擠檢測、事件判斷、行程時間估計。此類信息的精度和可靠性與檢測器性能、檢測點密度及交通流的動態(tài)性及布設(shè)位置密切相關(guān)，需進行系統(tǒng)性地協(xié)調(diào)與優(yōu)化設(shè)計。因此，對高速公路交通信息采集點的布局問題進行研究是十分必要的。 本文首先通過大量的基礎(chǔ)研究和準備工作，了解國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，介紹埋入式和懸掛

3、式兩類信息采集技術(shù)，并對各種交通信息采集技術(shù)的工作原理、性能、適用條件和成本費用等方面進行比較分析。其次，對高速公路車流運行特性及交通流特性參數(shù)進行分析，給出了交通信息的分類，對高速公路交通信息采集需求進行分層次分析。然后運用動態(tài)交通流理論、車流波動理論、聚類分析法等理論工具，提出了高速公路交通信息采集點的等距分級布局方法，具體將采集點分為三級：一級信息采集點主要為宏觀條件下高速公路網(wǎng)運行分析提供數(shù)據(jù)；二級信息采集點為一級點的加密采集點

4、，主要用于對各條高速公路進行交通參數(shù)推算與運行狀況分析；三級信息采集點為一、二級采集點的加密采集點，通過對各個路段布設(shè)三級采集點，直接采集路段交通流數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)準確性。并給出了實例分析。在此基礎(chǔ)上提出了非等距多目標優(yōu)化方法，以運行目標、精度目標和成本目標構(gòu)建了優(yōu)化模型，設(shè)計了求解方法并給出了算例分析，得出該優(yōu)化方法的可行性。最后運用交通仿真工具，對交通信息采集點的布局進行合理性檢驗，得出布局方法的分析結(jié)論，證明本文提出的方法是合理可行