雾天条件下高速公路路段的最优可变限速控制策略
系统与控制
2023-07-26 v1 系统与控制
摘要
雾是威胁高速公路交通安全的 critical 外部因素。可变限速(VSL)控制能有效协调车辆速度并提升安全性。然而，现有多数与天气相关的 VSL 控制器仅能有限地适应动态交通环境。本研究在充分考虑影响交通安全风险各因素的基础上，开发了雾天条件下的优化 VSL 控制策略。基于贝叶斯 logistic 回归的碰撞风险预测模型估计了雾天条件下的碰撞风险。采用改进元胞传输模型(MCTM)模拟了 VSL 控制下的交通流。借助遗传算法求解协调安全性与通行效率的优化问题，获得了 VSL 控制的最优参数。以美国加州 I-405 高速公路为例设计并仿真评估了所提 VSL 控制策略的效果。对比了雾天与晴天条件下的最优 VSL 控制参数，并评估了不同 VSL 标志布设方案。结果表明，雾天条件下的最优 VSL 控制策略更为谨慎地改变限速值。本研究中的雾天 VSL 控制在未显著增加行程时间的前提下有效降低了碰撞风险，风险降低最高达 37.15%，总行程时间仅增加 0.48%。所提 VSL 控制策略有望在 VSL 系统开发中广泛用于提升雾天高速公路安全性。
引用
@article{arxiv.2107.14406,
title = {Optimal Variable Speed Limit Control Strategy on Freeway Segments under Fog Conditions},
author = {Ben Zhai and Yanli Wang and Wenxuan Wang and Bing Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.14406},
year = {2023}
}