高速公路交通信息采集點(diǎn)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(yīng)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(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(yīng)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(gè)環(huán)節(jié)。 交通信息采集系統(tǒng)是ATMS的一個(gè)重要子系統(tǒng)，交通信息采集系統(tǒng)提供的動(dòng)態(tài)交通流信息的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性直接關(guān)系到ATMS各個(gè)子系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。自動(dòng)信息采集，常用的

2、如檢測(cè)器法，包括線圈、紅外、超聲波、微波及視頻檢測(cè)技術(shù)，能夠獲得較為準(zhǔn)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(jìn)行擁擠檢測(cè)、事件判斷、行程時(shí)間估計(jì)。此類信息的精度和可靠性與檢測(cè)器性能、檢測(cè)點(diǎn)密度及交通流的動(dòng)態(tài)性及布設(shè)位置密切相關(guān)，需進(jìn)行系統(tǒng)性地協(xié)調(diào)與優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此，對(duì)高速公路交通信息采集點(diǎn)的布局問題進(jìn)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(zhǔn)備工作，了解國(guó)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(duì)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(fèi)用等方面進(jìn)行比較分析。其次，對(duì)高速公路車流運(yùn)行特性及交通流特性參數(shù)進(jìn)行分析，給出了交通信息的分類，對(duì)高速公路交通信息采集需求進(jìn)行分層次分析。然后運(yùn)用動(dòng)態(tài)交通流理論、車流波動(dòng)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(diǎn)的等距分級(jí)布局方法，具體將采集點(diǎn)分為三級(jí)：一級(jí)信息采集點(diǎn)主要為宏觀條件下高速公路網(wǎng)運(yùn)行分析提供數(shù)據(jù)；二級(jí)信息采集點(diǎn)為一級(jí)點(diǎn)的加密采集點(diǎn)

4、，主要用于對(duì)各條高速公路進(jìn)行交通參數(shù)推算與運(yùn)行狀況分析；三級(jí)信息采集點(diǎn)為一、二級(jí)采集點(diǎn)的加密采集點(diǎn)，通過對(duì)各個(gè)路段布設(shè)三級(jí)采集點(diǎn)，直接采集路段交通流數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。并給出了實(shí)例分析。在此基礎(chǔ)上提出了非等距多目標(biāo)優(yōu)化方法，以運(yùn)行目標(biāo)、精度目標(biāo)和成本目標(biāo)構(gòu)建了優(yōu)化模型，設(shè)計(jì)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(yùn)用交通仿真工具，對(duì)交通信息采集點(diǎn)的布局進(jìn)行合理性檢驗(yàn)，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