高速公路拥堵下的分级限速控制策略

余雪; 凤鹏飞; 段萌萌

山东交通学院学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (5) : 19 -24+43.

高速公路拥堵下的分级限速控制策略

余雪, 凤鹏飞, 段萌萌

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摘要

为缓解高速公路交通事故后的拥堵问题，采用软件VISSIM模拟高速公路发生交通事故前、后的交通流状态，获取非拥堵状态和拥堵状态的交通流数据，分别采用Greenshields模型和Greenberg模型拟合非拥堵状态和拥堵状态的车流速度-密度关系曲线，构建高速公路交通拥堵持续时间预测模型，通过该模型计算不同上游到达流量和不同交通事故阻塞时间下交通拥堵持续时间，并通过仿真验证模型的准确性。将高速公路交通拥堵持续时间预测模型与遗传算法相结合，求解车辆到达拥堵路段排队队尾位置时的车速，以此确定参考限速，针对拥堵情况提出分级限速控制策略，从事故上游路段对车辆实施多次逐级限速，使车速平稳减小，限制拥堵区的车辆数。结果表明：不同上游到达流量和不同阻塞时间下交通拥堵持续时间计算结果和仿真结果的平均绝对百分比误差为14.37%,交通拥堵持续时间预测模型准确性较高，可用来计算高速公路事故发生后的拥堵持续时间；采取分级限速控制策略后，上游到达流量为3 000 veh/h时，平均排队长度从2 141 m降至1 340 m,拥堵路段平均车流速度从28.7 km/h增至36.0 km/h,分级限速控制策略可有效缓解高速公路交通事故后的拥堵状况。