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第1章 引言1

1.1背景和意义1

1.2范围界定1

1.2.1典型特殊需求1

1.2.2主要科学问题2

1.3主要内容与思路3

第2章 特殊需求特征提取与状态辨识6

2.1概述6

2.2国内外研究综述7

2.2.1特殊需求的交通流参数特征提取与判别技术7

2.2.2异常交通事件判别技术8

2.2.3网络交通流状态分区和全局性拥堵判别技术12

2.2.4特殊需求作用下的网络交通状态分析技术17

2.3特殊需求的交通流参数特征提取与判别技术研究22

2.3.1交通供给特征参数提取22

2.3.2交通需求特征参数提取24

2.3.3异常交通事件判别技术24

2.4网络交通流状态分区和全局性拥堵判别技术研究46

2.4.1基于MFD的网络分区技术46

2.4.2网络关键路径识别52

2.4.3全局性拥堵阈值53

2.4.4全局性拥堵判别方法53

2.5特殊需求作用下的网络交通状态分析技术研究54

2.5.1局部异常事件作用下的网络交通状态分析方法54

2.5.2紧急交通条件下的网络交通状态分析方法61

2.5.3恶劣天气条件下的网络交通状态分析方法62

2.5.4大型活动作用下的网络交通状态分析方法64

2.6小结66

参考文献66

第3章 特殊需求下的网络交通变结构协同控制77

3.1概述77

3.1.1网络交通变结构管控的基本内容77

3.1.2网络交通变结构管控方法77

3.1.3特殊需求与控制方法对应关系78

3.2相关研究综述78

3.2.1交叉口变结构措施79

3.2.2路段变结构措施81

3.3网络交通变结构控制需求判别与启动阈值84

3.3.1基本概念及需求分析84

3.3.2启动阈值91

3.4网络交通变结构控制优化方法97

3.4.1节点变结构优化方法97

3.4.2连线及通道变结构优化方法110

3.4.3网络变结构优化方法117

3.5网络交通变结构控制评价方法120

3.5.1评价指标120

3.5.2评价体系123

3.5.3评价方法124

3.6网络交通变结构控制驾驶人适应性实验分析127

3.6.1必要性分析127

3.6.2实验内容127

3.6.3实验设备128

3.6.4实验范围128

3.6.5实验建模128

3.6.6实验过程132

3.6.7实验结果143

3.7网络交通变结构控制恢复技术144

3.8小结145

参考文献145

第4章 特殊需求下交通拥挤疏解预防与疏解控制149

4.1概述149

4.2研究综述149

4.2.1交通拥挤机理与规律149

4.2.2特殊需求下交通管理与控制研究151

4.2.3区域交通管理与控制研究152

4.2.4交通信号路径协调控制152

4.2.5拥挤单点信号控制153

4.3交通拥挤预防与疏解技术启动及策略需求分析154

4.3.1拥挤预防与疏解技术启动要素154

4.3.2拥挤预防与疏解技术启动阈值156

4.3.3拥挤控制策略与交通拥挤的匹配关系157

4.3.4拥挤控制策略的决策流程158

4.3.5初始拥挤疏解控制模块160

4.3.6疏解策略转换启动模块161

4.4基于交通小区动态划分的区域管控策略162

4.4.1区域管控的目标及总体思路162

4.4.2交通控制小区动态划分的调整方法163

4.4.3区域控制策略的启动164

4.4.4小区边界交叉口控制策略164

4.4.5非小区边界交叉口控制策略167

4.4.6区域控制策略的终止168

4.4.7案例分析168

4.5关键路径动态控制优化策略170

4.5.1关键路径的拥挤类型判别170

4.5.2关键路径局部拥挤下的交通信号控制策略171

4.5.3关键路径全线拥挤下的交通分流与信号控制组合策略173

4.5.4案例分析175

4.6单交叉口交通拥挤控制策略187

4.6.1排队检测器布设及单个交叉口交通拥挤状态判断187

4.6.2基于改进的等排队强度的半拥挤交叉口信号控制193

4.6.3基于多目标优化的全拥挤不溢出交叉口信号控制194

4.6.4基于需求控制的全拥挤有溢出交叉口信号控制196

4.7本章小结198

参考文献199

第5章 特殊交通流分级优先协同控制203

5.1概述203

5.1.1特殊交通流分级优先控制203

5.1.2研究目的和意义203

5.2研究现状206

5.2.1特殊交通流出行研究综述207

5.2.2特殊交通流信号优先控制方案评价209

5.2.3主要系统应用212

5.2.4综合评述214

5.3特殊交通流特征与控制需求分析215

5.3.1特殊交通流分类及属性216

5.3.2安全需求217

5.3.3效率需求217

5.4特殊交通流优先级划分与动态更新218

5.4.1信号控制优先级别划分模型218

5.4.2优先级别划分模型验证222

5.4.3关键通道动态组合与最优路径选择224

5.5特殊交通流通道优先控制方法235

5.5.1信号优先控制235

5.5.2单向协调控制方案设计236

5.6特殊交通流优先控制恢复方法248

5.7小结249

参考文献249

第6章 特殊需求下控制策略仿真建模254

6.1概述254

6.1.1仿真分析的背景和意义254

6.1.2仿真分析的主要内容254

6.2特殊需求仿真建模255

6.2.1微观仿真模型校正研究现状255

6.2.2特殊需求对交通运行参数的影响255

6.2.3特殊需求仿真建模流程261

6.2.4五类特殊需求建模方法264

6.3硬件在环仿真分析系统275

6.3.1概述275

6.3.2硬件在环仿真系统的设计276

6.3.3基于硬件在环系统的仿真实验281

6.4小结282

参考文献283

第7章 面向特殊需求的交通管控优化系统287

7.1概述287

7.1.1研究内容与定位287

7.1.2研究现状与技术背景288

7.1.3系统总体目标289

7.1.4数据条件289

7.1.5业务功能需求290

7.2系统总体设计291

7.2.1目标功能框架291

7.2.2逻辑结构292

7.2.3数据处理流程293

7.3系统详细设计294

7.3.1特殊交通管控向导流程294

7.3.2系统界面设计296

7.3.3并发事件处理流程与逻辑设计304

7.3.4数据库表设计307

7.4小结309

参考文献309

第8章 特殊需求控制案例分析313

8.1概述313

8.2大型活动交通管控案例分析313

8.2.1案例背景313

8.2.2事件说明314

8.2.3影响范围314

8.2.4优化控制策略315

8.2.5优化控制方案实施效果315

8.3占路施工条件下交通管控案例分析317

8.3.1案例背景317

8.3.2案例地点318

8.3.3事件说明318

8.3.4影响范围318

8.3.5优化控制策略318

8.3.6优化控制方案实施效果320

8.4恶劣天气下交通管控案例分析328

8.4.1案例背景328

8.4.2案例地点328

8.4.3事件说明329

8.4.4优化控制策略329

8.4.5优化控制方案实施效果329

8.5交通事故下单点交通信号控制案例分析331

8.5.1案例背景331

8.5.2案例地点331

8.5.3现状方案332

8.5.4优化控制策略332

8.5.5优化控制方案实施效果332

8.6紧急交通流优先控制案例分析333

8.6.1案例背景333

8.6.2事件说明333

8.6.3影响范围334

8.6.4现状方案335

8.6.5优化控制方案实施效果336

8.7特勤交通分级优先控制案例分析337

8.7.1案例背景337

8.7.2事件说明337

8.7.3影响范围338

8.7.4现状方案339

8.7.5优化控制方案实施效果339

8.8小结340

第9章 总结与展望342

9.1主要研究成果342

9.2应用前景分析344

9.3后续研究展望344