留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计

张生瑞 唐国玺

张生瑞, 唐国玺. 高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(4): 101-104.
引用本文: 张生瑞, 唐国玺. 高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(4): 101-104.
ZHANG Sheng-rui, TANG Guo-xi. On-ramp fuzzy logic control and auxiliary project design of freeway[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(4): 101-104.
Citation: ZHANG Sheng-rui, TANG Guo-xi. On-ramp fuzzy logic control and auxiliary project design of freeway[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(4): 101-104.

高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50578009

详细信息
    作者简介:

    张生瑞(1963-), 男, 陕西佳县人, 长安大学教授, 工学博士, 从事交通运输规划与管理及交通控制研究

  • 中图分类号: U491.223

On-ramp fuzzy logic control and auxiliary project design of freeway

More Information
    Author Bio:

    Zhang Sheng-rui(1963-), male, PhD, professor, 86-29-82334262, zhangsr@chd.edu.cn

  • 摘要: 为保证高速公路主线安全、畅通与舒适运行, 减少对相连道路的影响, 构造了匝道逻辑模糊控制器, 提出了三种入口匝道辅助设计方案。结合工程实际, 选择了上游车流密度、下游车流密度和入口处等待车辆的总长度作为模糊控制器的输入量, 入口匝道的调节率为输出量。计算结果表明, 随着入口匝道车辆数量的增加, 高速公路主线下游的车速将明显下降, 根据主线上、下游车流密度及匝道车辆的数量变化, 计算出不同的匝道调节率, 通过对高速公路入口匝道的调节率进行实时调节, 可控制匝道上车辆的进入, 入口匝道辅助方案的实施可缓解与高速公路相连道路的拥堵, 对改善高速公路运行安全和效率具有重要的作用。

     

  • 图  1  模糊控制系统

    Figure  1.  Fuzzy control system

    图  2  DU模糊集的划分

    Figure  2.  Division of DU fuzzy sets

    图  3  加宽匝道

    Figure  3.  Widening ramp

    图  4  增设路边等待区

    Figure  4.  Adding roadside waiting area

    图  5  临时停车场

    Figure  5.  Temporary park

    表  1  匝道收费站交通调查表

    Table  1.   Traffic investigation table of tollgate

    00:00 00:20 00:40 01:00 01:20 01:40 02:00 02:20 02:40 03:00
    上游车速/ (km·h-1) 80 75 80 80 80 80 75 70 80 80
    下游车速/ (km·h-1) 80 75 80 70 65 60 60 50 50 60
    匝道车辆数/[veh· (20 s)-1] 1 1 2 1 2 0 1 0 0 0
    下载: 导出CSV
  • [1] 姜紫峰, 荆便顺, 韩锡令. 高速公路入口匝道控制的仿真研究[J]. 中国公路学报, 1997, 10(2): 83-89. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL199702014.htm

    Jiang Zi-feng, Jing Bian-shun, Han Xi-ling. Simulation study of on-ramp control in freeway[J]. China Journal of Highway and Transport, 1997, 10(2): 83-89. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL199702014.htm
    [2] 张洋, 田志学, 靳引利. 基于模糊算法的高速公路匝道控制方法[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2002, 22(6): 65-68. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200206017.htm

    Zhang Yang, Tian Zhi-xue, Jin Yin-li. Expressway entrance control based on fuzzy arithmetic[J]. Journal of Chang'an University: Natural Science Edition, 2002, 22(6): 65-68. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200206017.htm
    [3] 谭满春, 徐建闽, 毛宗源. 高速公路入口匝道的模糊逻辑控制[J]. 华南理工大学学报: 自然科学版, 1999, 27(8): 5-8. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNLG199908001.htm

    Tan Man-chun, Xu Jian-min, Mao Zong-yuan. On-ramp fuzzy logic control in freeway[J]. Journal of South China University of Technology: Natural Science, 1999, 27(8): 5-8. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNLG199908001.htm
    [4] 王立新. 模糊系统与模糊控制教程[M]. 北京: 清华大学出版社, 2003.
    [5] Chen L L. Freeway ramp control using fuzzy set theory for inexact reasoning[J]. Transportation Research, 1990, 24(1): 15-25.
    [6] 陈德望, 王飞跃, 陈龙. 基于模糊神经网络的城市高速公路入口匝道控制算法[J]. 交通运输工程学报, 2003, 3(2): 100-105. http://transport.chd.edu.cn/article/id/200302017

    Chen De-wang, Wang Fei-yue, Chen Long. Freeway ramp control algorithm based on neurofuzzy networks[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2003, 3(2): 100-105. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/200302017
    [7] Makigami Y. Evaluation of outside and inside expressway ramps based on merging probability[J]. Journal of Transportation Engineering, 1991, 117(1): 57-70. doi: 10.1061/(ASCE)0733-947X(1991)117:1(57)
    [8] MoriY. Trafficsimulation of on-rampmergingbehavior[J]. Technology Reports of the Osaka University, 1994, 44(2): 101-111.
    [9] Nguyen D H. Neural network for self-learning control systems[J]. IEEE Control System Magazine, 1990, 10(1): 18-23.
    [10] 丁建梅, 王可崇. 高速公路入口匝道交通模糊控制研究[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2002, 34(5): 671-674. doi: 10.3321/j.issn:0367-6234.2002.05.022

    Ding Jian-mei, Wang Ke-chong. Fuzzy control of traffic flow on run-on ramp of expressway[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2002, 34(5): 671-674. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:0367-6234.2002.05.022
    [11] Sasaki T, Akiyama T. Traffic control process of expressway by fuzzy logic[J]. Fuzzy Sets and Systems, 1988, 26(2): 165-178. doi: 10.1016/0165-0114(88)90206-0
  • 加载中
图(5) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  414
  • HTML全文浏览量:  168
  • PDF下载量:  668
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2006-07-12
  • 刊出日期:  2006-12-25

目录

    /

    返回文章
    返回