快速路偶发性交通拥堵影响范围动态界定及疏导策略研究

发布时间：2020-04-15 14:49

【摘要】：快速路作为城市中长距离交通的重要纽带,以其便捷、快速、连通性强等特点,吸引了越来越多的机动车交通量。目前,快速路的交通拥堵问题日益严重,偶发性交通拥堵已成为威胁城市快速路交通安全与通行效率的主要原因之一,造成了大量经济损失、能源浪费、环境污染等危害,是城市交通缓堵中亟待解决的问题之一。通过研究快速路的特点可以发现,解决快速路偶发性交通拥堵的关键是掌握偶发性拥堵在城市快速路上的演变规律,合理划定拥堵影响范围,并在此基础上制定出适用于快速路的疏导策略,以达到及时、高效疏导快速路偶发性交通拥堵的目的。本文以城市快速路中由交通事故、车辆故障等不可预见性交通事件引起的偶发性交通拥堵为研究主体,对拥堵演变过程进行深入探究。通过改进元胞传输模型建立快速路交通拥堵影响范围预测模型,界定快速路偶发性交通拥堵影响范围,并以此为依据,划定出三个不同影响程度的交通疏导子区;在此基础上,研究针对各控制子区的疏导策略,并通过仿真方法验证拥堵影响范围界定的合理性及疏导策略的有效性。研究结果表明论文所制定的疏导策略对于快速路偶发性拥堵具有明显的缓解与疏导作用。本文主要完成的工作如下:首先,阐述了城市快速路偶发性交通拥堵影响范围预测及疏导策略的研究背景及研究意义,主要介绍了国内外的研究现状、研究成果及不足之处;其次,对城市快速路的特点及其偶发性交通拥堵特征进行了研究与分析;然后,在经典元胞传输模型(CTM)的基础上,根据快速路偶发性交通拥堵特点,通过元胞长度可变化设计和修正模型交通流参数关系等方法对传统CTM模型进行改进,构建了快速路偶发性拥堵影响范围预测模型(ICTM),并研究了快速路偶发性交通拥堵状态评价体系;之后,研究了基于影响范围界定的快速路偶发性拥堵疏导策略;最后利用实例仿真对快速路偶发性拥堵影响范围预测模型及疏导策略进行分析,并验证了疏导策略的有效性。
【图文】：

存在入口匝道的合流形式、不存在出入口匝道的连续形式，存在出口匝道的分流形式。为了便于研究，根据快速路路段的交通流交织形式，可以将快速路网络中的路段分为三种形式，即合流路段、基础路段和分流路段，其结构如图2.1 所示。

321fm j mVCQ K V= （公式 2.7）式中，1C ，，2C ，3C 取值均为正数，临界速度mV 的取值范围为 0.5,f f V V 。根据交通流基本关系进行推导，得到 Van Aerde 的模型流量-速度关系式为如公式2.8 所示。21 3fVQCC C VV V=+ + （公式 2.8）Van Aerde 模型的流量-速度、流量-密度、速度-密度关系图如图 2.3 所示。
【学位授予单位】：中国人民公安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：D631.5

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本文编号：2628676