目标，构建了元胞自动机模型[14]，并对地面交叉口的信号周期与绿信比进行了配时优化，最后通过仿真表明本文设计的协调控制算法大大降低了车辆的延误。保利霞通过设定入口匝道的拥挤阈值，将其划分为三种交通状态，并设定了不同状态下的控制目标，构建了基于层次分析的协调控制模型[15]。李晓文[16]通过分析快速路交通流特性，针对交通流量变化以及由此引起的不同拥堵成因，进行控制方案选择：对于入口匝道及其关联交叉口，首先通过回声状态网络对交通状态进行了预测，然后利用模糊理论对预测结果进行控制，得到入口匝道调节率，实现最终的协调控制。陆克丽霞[17]以上海武夷路上匝道为实例，在原有ALINEA算法的基础上，考虑了匝道排队长度的限制，经过离线模拟，详细分析了控制后主线断面的交通流状态变化，证明了控制算法的有效性。 机动车微观模型的研究在国外已经逐渐成熟,典型的微观模型有MOBILE、CMEM、ONROAD、MOVES[18,19,20]。我国在该领域的研究思路主要是先对国外微观模型所需要的参数进行收集,修正,再用它进行研究。由于应用的是国外的模型,就需要有本地的实时的排放数据对模型进行适用性的检验,普遍的做法是通过车载排放测试系统获得排放数据。微观尾气模型和城市的交通状况、气候环境、车辆状况、维护制度等因素有重要的关系,所以模型在不同城市的应用效果不同。 当前国内对于匝道控制的研究是基于流量、车速、占有率等参数，鲜有基于车辆排放角度；并且当前国内对车辆排放的研究多数是基于整个路网层面的，较为宏观。 2研究方案（课题研究目标、研究内容、拟解决的关键问题） 2.1 研究目标 论文以城市快速路单个入口匝道为研究对象，通过交通仿真软件VISSIM构建模型，对典型匝道控制算法ALINEA及其衍生算法进行优化研究，并将VISSIM输出的车辆行驶特性用排放软件MOVES进行进一步分析研究，从而综合车辆行驶特征和排放特征两项指标来评价匝道控制的效果，提出一种新的匝道控制策略。 2.2 研究内容 本文研究内容主要有以下几部分组成: ? 获取与处理数据 本文拟采用录像法作为获取数据的方法，以成都二环快速高架路典型入口匝道为调查对象，获得其主线断面小时流量、匝道小时流量、主线平均车速、匝道平均车速等数据[21]。用VISSIM作为仿真工具建立仿真模型分析在不同交通流特性下不同控制算法的适用性；将VISSIM输出的基于秒的车流特性数据导入到MOVES中，利用MOVES排放模型对车流特性数据进行进一步分析处理，最终得出在不同交通流特性、不同控制算法下的车辆排放结果。 ? 模型优化 对于单点匝道控制，利用VISSIM仿真数据，并综合MOVES仿真结果，建立综合评价指标，对匝道控制策略进行评价并优化模型。 2.3 拟解决的关键问题 本文通过对城市快速路匝道控制与排放的研究，目的为解决以下几个关键问题： ? 对数据的处理，搜集并初步加工数据，利用仿真平台进行仿真，对仿真输出数据进行合理分析; ? 将实施控制后的匝道的仿真数据利用MOVES进行处理,并建立评价指标，综合车辆行驶特性和排放特性对匝道控制模型进行优化。 3拟采取的研究方法（技术路线、实验方案）及可行性分析 3.1研究方法 本课题主要采用以下几种方法: 一是文献分析法。通过大量、广泛的文献搜集，以核心文献为纲，以高水准文献的核心观点为骨，为本课题分析解读、归纳总结、逻辑演绎等具体的学术研究提供坚实、系统的理论支撑。 二是实证分析与逻辑分析结合。以交通工程专业理论视角分析城市快速路拥堵的形成机理,这需要交通工程专业的数学逻辑分析方法。在现有收集的资料基础上进行实证分析，是本课题运用的比较普遍也是比较重要的一种研究方法。 三是案例研究法。案例研究法是对单一的研究对象或研究现象进行深入而具体研究的方法。这也是本课题核心的研究方法之一，本课题的第二、三部分对选取的实际研究对象（城市快速路入口匝道）进行仿真分析就是这种方法的集中体现。 3.2 研究技术路线 技术路线如下图所示。 查阅文献、收集与分析资料明确研究目的，对象和内容匝道控制策略综述车辆排放模型综述城市快速路交通流特性调查分析控制主线车辆参数实地调查分析VISSIM仿真分析控制匝道车辆参数控制策略调整微观层析的排放研究模——MOVES建立综合评价指标优化并提出新的匝道控制策略结论与展望 图3-1 技术路线图 3.3 研究方案 ? 文献研究：阅读相关文献，了解国内外研究现状； ? 数据采集：针对研究对象和目的进行实地数据收集； ? 数据整理：对采集的数据进行整理筛选； ? 数据分析：利用仿真平台对数据进行分析处理； ? 评价结果：建立综合评价指标，对仿真输出数据进行分析评价，得出研究结论。 3.4课题研究可行性 本课题主要有以下几个支撑，证明课题研究可行： ） 理论支撑 自匝道控制理论诞生以来，该领域的专家学者通过严密的科学论证和逻辑分析提出了不同种类的控制策略，并且后人在运用时也不断的对匝道控制策略进行改善，使匝道控制具备了坚实的理论基础；在车辆排放研究方面，同样有经过科学论证和严密分析得出的研究算法，如CMEM,MOVES等等，这为车辆排放研究提供了理论上的可行性。 ） 实际案例支撑 在具备理论基础的前提下，世界范围内的研究者们利用其进行实地研究并取得了预期的效果，在巴黎Boulevard Peripherique高速公路的Brancion上匝道和阿姆斯特丹A10线的Coentunnel入口匝道控制实验，其结果证明了ALINEA控制策略对于改善交通条件的有效性，特别是在发生异常交通事件的情况下。因此，本课题在实地应用上具有可行性。 ） 研究工具支撑 本课题主要用两个研究工具—VISSIM和MOVES。这两个软件在交通仿真方面应用十分广泛，尤其在微观层次。本课题所需的仿真正是属于微观层次，所以所选研究工具能够提供良好的仿真环境和分析数据。 ） 数据获取的可行性 仿真数据主要有车速、车流量、车流构成等数据，均源于实地采集。城市快速路匝道和主路相关数据皆容易获得，因此在数据的准确性和科学性方面无障碍，进一步加大本课题研究提供可行性。 综上所述，本课题的研究具有理论支撑、实际应用支撑、仿真环境和数据支撑，因此，本课题是可行的。 4 课题创新性 本论文的研究创新之处有二： 一是理论拓展。通过对以匝道控制、车辆排放、城市快速路、综合移动源排放模型等为关键词的文献的梳理、整合和提炼，系统（前人也所有归纳但不够系统）地归纳总结出匝道控制与车辆排放之间的紧密联系，体现了本课题在理论拓展方面的尝试。 二是研究视角有所创新。以环境保护和节能减排的视角结合案例系统考察、解读匝道控制策略的效果，是一种新的尝试。这种尝试无论是在理论研究还是在实际应用领域，都是有意义的。因为匝道控制的本质是出自于缓解拥堵和节能减排的诉求，所以本课题的研究视角具有一定的创新性。
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