收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于MPC的快速路入口匝道协调控制策略研究

胡灵龙  
【摘要】:随着城市化进程的加速,城市交通拥堵问题已成为全球大城市面临的共同问题。发生在城市快速路上的交通拥堵如果不及时消除将可能导致路网大面积瘫痪,因此,对快速路拥堵的研究和治理变得尤为重要。 本文以城市快速路为研究对象,从宏观交通流模型入手,以入口匝道控制为手段,将模型预测控制(MPC)理论应用到快速路匝道控制系统中,探究解决城市快速路交通拥挤的匝道优化控制策略。全文的主要研究成果总结如下。 (1)基于交通流模型,以匝道调节率为控制变量,提出了匝道MPC调节的离散时间非线性动态控制命题。MPC策略以METANET模型作为过程模型,采用离散系统的极小值原理进行求解。仿真结果表明,匝道MPC调节能够显著缓解交通拥堵,改善路网总体运行效率;同时与最优控制相对比,匝道MPC策略在模型和过程失配情况下依然有很强的控制效果。 (2)针对匝道控制节点过多带来的负面效应,在MPC框架基础上扩展了匝道控制节点选择模块。以无控制时各控制节点的梯度信息作为特征值,将控制节点按照对路网性能潜在影响的大小进行K-均值聚类,提出一种快速有效的动态选择控制节点的方法。仿真结果表明,该方法在显著改善路网通行效率的同时能够减少算法的计算时间,提高算法的求解效率。 (3)针对城市机动车尾气污染严重的问题,提出一种兼顾通行效率和环境效益的快速路入口匝道多目标协调控制策略。以METANET模型为基础,将宏观交通变量转化为微观变量,然后采用微观排放模型计算尾气排放量。在MPC框架下,综合交通效率和环境效益指标,给出非线性动态优化控制命题,并基于极小值原理进行求解。在多匝道快速路网的仿真表明,该策略在兼顾交通通行效率的同时能有效减少机动车尾气排放,显著改善燃油消耗。 (4)基于上述工作,设计了入口匝道控制通用软件,以便于比较不同路网结构、不同交通需求等场景的仿真效果。该软件系统由参数设置和仿真分析组成。其中参数设置部分为软件的输入,包括路网参数、模型参数和仿真参数的设置;仿真分析部分为软件的输出,包括交通需求量、匝道调节率、路网优化前后的性能指标与交通流状态。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 蒋中;双线性系统的一步预测控制[J];安徽建筑工业学院学报;1998年02期
2 史红梅,冯丽辉,钟伟红,彭云峰;基于模型的预测控制算法研究[J];昆明理工大学学报(理工版);2002年06期
3 万本华 ,刘永长;MPC系统排气总管的设计[J];车用发动机;1992年03期
4 罗进文,王喆,林五四;MPOA捷径及MPC工作流程的研究[J];兰州铁道学院学报;2001年03期
5 丁文英;生产物流计划和控制方法的研究[J];物流技术与应用;1996年01期
6 赵猛,张以都,马良文,赵丽丽;基于MSC的装配结构模态分析技术研究[J];机械科学与技术;2003年S2期
7 续强;王延风;周虎;董吉洪;李威;徐抒岩;;空间光学遥感器主反射镜轻量化及支撑设计[J];应用光学;2007年01期
8 刘永忠;;柯达DV8700激光像机偶尔报“P164”故障的维修[J];实用医技杂志;2008年20期
9 张哲夫 ,一民;快速修理混凝土面层的新型水泥[J];施工技术;1985年02期
10 汪宏涛;唐春平;;磷酸镁水泥基材料收缩影响因素研究[J];建筑技术开发;2009年04期
11 刘骏;闵锐;李旭松;李攀;;基于模型预测控制的火炮随动系统设计[J];电子技术应用;2009年10期
12 李树生;王娅萍;董占春;郝利华;孙洁;;MPC排气系统在16V柴油机上的应用[J];内燃机;2011年04期
13 谢元丕;冯刚;;ANSYS三维实体单元与板壳单元的组合建模研究[J];机械设计;2009年04期
14 江鹏;;飞机外蒙皮上非受力结构有限元模型设计浅析[J];科技创新导报;2011年12期
15 成卫,王贵勇;基于交通冲突技术的交叉口安全状况灰色聚类评价研究[J];昆明理工大学学报(理工版);2005年03期
16 杨良会,何洪文,孙立清,王志新;燃料电池电动客车动力系统结构及控制系统研究[J];车辆与动力技术;2005年02期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 梁蓓蓓;张莹;王睿;;联合用药MPC[A];第十届全国化疗药理暨抗感染药理高峰论坛资料汇编[C];2010年
2 王晓丽;计剑;沈家骢;;医用聚酯的磷脂表面改性及其血液相容性研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
3 宫永宽;杨珊;李晶;张世平;;含磷酰胆碱高分子单体的新合成方法研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
4 张敏;徐建荣;林雪烽;赵侠;王志荣;张卓琦;夏勇;李东野;;新型阳离子磷酸胆碱聚合物MPC_(30)-DEA_(70)载TGF-β_1反义寡核苷酸转染心肌细胞[A];第十三次全国心血管病学术会议论文集[C];2011年
5 杨敬慧;;多通道数据枢纽平台在奥运报道中的应用[A];中国新闻技术工作者联合会五届一次理事会暨学术年会论文集(上篇)[C];2009年
6 李嗣福;陈忠保;;基于预测状态空间实现的GPC新算法[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
7 翟晶;姜中其;;仔猪黄白痢大肠杆菌浙江株耐药表型及基因型分析[A];中国畜牧兽医学会兽医药理毒理学分会第十次研讨会论文摘要集[C];2009年
8 张辉;史素青;宫永宽;;RAFT聚合构建表面仿细胞外层膜结构涂层[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
9 徐剑晴;;接触非线性对电子机柜静拉力测试仿真分析的影响[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 符韶鹏;1.表面涂层提高左心辅助装置血液相容性的基础研究 2.提高女性冠脉旁路移植术疗效的注册登记研究[D];中国协和医科大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄升宇;基于模糊MPC算法的自适应巡航控制系统研究[D];湖南大学;2012年
2 胡灵龙;基于MPC的快速路入口匝道协调控制策略研究[D];浙江大学;2014年
3 柳致海;基于MPC的车辆稳定性控制研究[D];吉林大学;2011年
4 刘畅;基于MPC的电气蓄能系统双向直流变换器研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 孙颜君;乳蛋白浓缩物(MPC)的生产及其在搅拌型酸奶中的应用研究[D];西北农林科技大学;2013年
6 林常青;基于MPC的网络化控制系统的容错控制方法研究[D];天津大学;2007年
7 王林;基于MPC的美罗培南不同给药方案抑制鲍曼不动杆菌耐药突变的研究[D];中南大学;2013年
8 丁文全;ATRP法合成TMSPMA与MPC两嵌段聚合物以及其抗凝血性能研究[D];南京大学;2011年
9 陈亮亮;具有远程模型误差诊断的MPC系统设计与实现[D];厦门大学;2014年
10 陈燕丽;茵栀黄注射液抗金黄色葡萄球菌作用及机理研究[D];西南大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 ;东软MPC:提升集团管理价值[N];中国计算机报;2009年
2 岳振超;堡斯德MPC(改性防弹玻璃)水晶门在南昌投产[N];中国建材报;2009年
3 驻英国使馆经商处 林萱;英国央行将停止降息[N];国际商报;2001年
4 巴曙松;美国利率政策调整探析[N];中国证券报;2000年
5 石华承;我国特种运输需求大 德国物流大亨购船忙[N];浙江日报;2002年
6 ;墨尔本港成功捍卫首席地位[N];国际经贸消息;2000年
7 穆强;摩托罗拉通信处理器市场领跑[N];中国电子报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978