基于遗传算法的高速公路施工区交通仿真研究

孙佳豪 胡江涛 朱嘉钰 由冰玉 黄子路

摘  要：若要科学、有效地开展高速公路施工区交通仿真分析，需要对仿真模型的参数进行标定，标定工作必须符合实际交通规律，且具有可复用性。文章采用无人机视频录制法进行交通流数据采集，基于遗传算法进行了仿真模型的自动化标定程序设计，完成了封闭超车道施工区仿真模型参数的标定工作，并证明了参数标定的有效性，最终运用标定好的仿真模型，进行了施工区交通运行状态建模仿真及交通影响分析。

关键词：高速公路;交通仿真;参数标定;交通影响分析

中图分类号：TP391.9                   文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）19-0076-06

Research on Traffic Simulation of Expressway Construction Section Based on Genetic Algorithm

SUN Jiahao， HU Jiangtao， ZHU Jiayu， YOU Bingyu， HUANG Zilu

（North China Municipal Engineering Design & Research Institute Co.， Ltd.， Tianjin  300381， China）

Abstract： In order to carry out the traffic simulation analysis of expressway construction section scientifically and effectively， it is necessary to calibrate the parameters of the simulation model. The calibration work must conform to the actual traffic laws and be reusable. In this paper， the UAV video recording method is used for traffic flow data collection， the automatic calibration program of the simulation model is designed based on the genetic algorithm， the parameter calibration of the simulation model in the construction section of the closed overtaking lane is completed， and the effectiveness of the parameter calibration is proved. Finally， modeling and simulation of traffic running state and traffic impact sanalysis in the construction section are carried out by using the calibrated simulation model.

Keywords： expressway; traffic simulation; parameter calibration; traffic impact analysis

0  引  言

截至2020年底，我國公路里程达519.81万公里，其中高速公路里程达16.1万公里，公路运输系统对经济社会发展的支撑作用显著提升。然而，现存的高速公路修建时期不一，为适应新的交通运输服务需求，需要对一些不满足服务需求的高速公路路段进行改扩建施工，另外还需要对一些达不到交通安全要求的路段进行养护维护施工，因此高速公路施工区已成为高速公路网的重要组成部分。

我国高速公路施工区的布置及管理通常参照《公路养护安全作业规程》中的典型养护作业控制区布置要求，其布置条件及分类相对单一，难以适应各种交通工况。若要优化施工区布置，需要进行实地调查及实验，这样将会耗费大量的人力和物力，借助计算机仿真技术可有效解决这一问题。目前市面上的交通仿真软件数不胜数，但这些软件的默认配置参数难以符合特定区域的交通运行规律，因此需要对其参数进行标定。……