高速公路收费站配置与运营成本对比分析

发布时间：2021-10-05 12:09

　　本文运用大数据技术,通过车辆到达模型、车辆离开模型、交通冲突模型、蒙特卡罗模型等模型,分析得出高速公路收费站收费车道的最佳设置数量,并进一步分析了收费车道"人工收费"方式、"ETC收费"方式的成本变化情况,为高速公路收费站建设的经济性给出了解决方案,将有助于高速公路管理及成本控制,具有较强的综合应用性。 

【文章来源】：中国农业会计. 2020,(02)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图２出站后排队车辆的平均等待时间??

ａ是车辆行驶时的加速度。??Ａ＊＝Ｖｖ?（２ｉ）??由于车辆汇流的存在，因此车辆速度与加速度需要进行??修正，其中车辆离开的时间为ｔ，＿，车辆在离开队伍里消耗的??时间为Ｔ＿２。??Ｎ??ｍａｘ??（２３）??根据蒙特卡罗模型，使用ＭＡＴＬＡＢ进行上述方程式的精??确计算。下图为车辆通过收费站时的耗时图像，左图为排队论??处理结果，右图为蒙特卡罗模拟结果。??尽管两幅图像直接存在一定的差异，但两者的趋势和特??征值相似：随着收费站收费车道数目增多，车辆可以更快地接??图３排队论的结果??中国农业会计２０２０—２??

Ｐ〇??ｔｑ＝??Ｎ??＿＿＾??ｋ??（７）??（８）??（９）??其中Ｎｑ是每个队列中的平均车辆数＇是平均等待时间，ｔ??＿是车辆在收费站系统中的停留平均时间。??利用ＭＡＴＬＡＢ软件计算上述公式，结果如下图。该图反映??了车辆在收费前的等待时间模拟情况，当收费车道数量由３个??变为１０个，车辆总流量由８００辆／小时变为１４００辆／小时，排队??车辆的等待时间分布在６至１４分钟之间，随着收费站收费车道??数量的增加和车辆流量的减少，驾驶员等待时间减少。??图１收费前排队车辆的平均等待时间??２．车辆离开模型。车辆离开收费站的情况服从一般分布，??利用排队论中的Ｇ／Ｍ／Ｋ模型进行分析。当车辆离开收费站时，??由收费车道进人行车道。为简便计算，在原有排队系统中使用??马尔科夫链。当ｐ?＝ｉ＜ｌ时存在ｎ步跃迁概率的极限，且无初??ＣｆＪＬ??始条件限制。??ｌｉ?ｍ??ｎ—？〇??Ｐ＾ｎ）＾?ｍ?Ｐ｛Ｎｏ＝ｊ）＝Ｐｊ＞０??（１０）??Ｐ：Ｊ??Ｘ（－ｉｒ（［）?Ｕｒ，?ｊ＝０，ｌ，２，－，ｃ－ｌ??ｓ＝ｊ?＇Ｊ?＇??（１１）??ｉ－ｃ??Ｋ＊８??邓?１＿?＇??Ｗ?（ｔ）＝ｌ?，ｔ＾０??ｑ?１－５??（１２）??ｅ，＝??１?〇ｅ?１１?ｄＡ（ｔ），ｌ＝ｌ?，２，?？？？??（１３）??〇ｋ＝??１１?＾＂，ｋ＝ｌ，２，…，ｃ??ｉ＝ｌ?＼－ｆＡ??（１４）??图２出站后排队车辆的平均等待时间??中国农业会计２０２０—２??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流体力学和排队论的收费站车辆耗时研究[J]. 陈茂林,张雷,范泽华,崔雅洪.  科技与创新. 2018(14)
[2]基于安全距离的手动—自动驾驶混合交通流研究[J]. 邱小平,马丽娜,周小霞,杨达.  交通运输系统工程与信息. 2016(04)
[3]高速公路主线收费站拥堵消散控制策略[J]. 张晨琛,王艳辉,贾利民.  中国公路学报. 2013(04)

博士论文
[1]排队论中衍生的马尔可夫链的各种遍历性[D]. 李晓花.中南大学 2005



本文编号：3419714