基于元胞自动机的山区二级公路爬坡车道设置决策技术研究

发布时间：2021-10-21 11:15

　　本论文依托陕西省交通运输厅科研项目—山区双车道公路爬坡车道设置决策技术研究（15-27K）。我国山地地区地理线形复杂、地貌多变,因此选择二级公路实现山区的集散与干线功能,二级公路具有多组合纵坡从而形成长大上、下坡,即爬坡路段。当重载货车在爬坡路段上运行时,由于自身的车辆性能的原因导致其出现速度折减的现象,加之山区二级公路交通组成复杂,车速差较大,因此,严重影响了山区二级公路的通行能力与交通安全。本文从效率角度出发,通过定量分析山区二级公路爬坡车道的设置效果,科学、合理的提出爬坡车道设置决策阈值。本文针对姜眉公路中部分爬坡路段上车辆进行了运行、超车等方面的交通特性调查,得到了爬坡路段不同类型车辆的运行特性,并针对影响爬坡路段通行能力的因素进行分析。通过交通调查得到山区二级公路爬坡路段车辆运行、超车等特性。元胞自动机采用离散的时空和状态变量,使得其研究本质上离散的交通问题时,避免了离散-连续-离散的近似过程,具有独特的优越性,因此选取元胞自动机进行建模。介绍了元胞自动机的基本原理与各类模型,结合调查数据,加入改进的双向两车道超车模型,在模型中的边界条里加入交通量及车速的因素,通过调查得到的... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线与方法
第二章 爬坡路段交通运行特性与影响因素分析
    2.1 交通调查
        2.1.1 主导车型选择
        2.1.2 调查时间与地点
        2.1.3 调查仪器
        2.1.4 调查方法
        2.1.5 调查方案
    2.2 爬坡路段车辆运行特性分析
        2.2.1 山区二级公路基本现状
        2.2.2 六轴货车跟驰调查运行特性
        2.2.3 爬坡路段车辆运行速度
    2.3 爬坡路段车辆超车行为分析
        2.3.1 超车行为分析
        2.3.2 爬坡路段车头时距
    2.4 道路条件对运行效率的影响分析
    2.5 交通条件对运行效率的影响分析
    2.6 爬坡路段效率评价指标的确定
第三章 基于元胞自动机的爬坡路段仿真模型建立
    3.1 元胞自动机模型概述
        3.1.1 元胞自动机
        3.1.2 单车道元胞自动机模型
        3.1.3 多车道元胞自动机模型
    3.2 无爬坡车道下元胞自动机模型建立
        3.2.1 边界规则
        3.2.2 单车道跟驰规则
        3.2.3 双向交通流借道超车规则
        3.2.4 无爬坡车道下元胞自动机模型
    3.3 有爬坡车道下元胞自动机模型建立
        3.3.1 换道规则
        3.3.2 有爬坡车道下元胞自动机模型
    3.4 仿真方案确立
第四章 爬坡车道设置决策阈值
    4.1 单因素分析
        4.1.1 仿真原始数据
        4.1.2 单变量对爬坡车道通行能力的影响分析
    4.2 多因素回归分析法
        4.2.1 多元线性回归分析法
        4.2.2 回归模型
    4.3 爬坡车道设置决策阈值
第五章 实例应用
    5.1 项目简介
    5.2 仿真模型验证
    5.3 爬坡车道设置决策分析
第六章 结论与展望
    6.1 研究主要结论
    6.2 研究主要创新
    6.3 进一步研究的内容
参考文献
附录
攻读学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高速公路爬坡车道设置的有效性[J]. 梁国华,马荣国,沈翔,梁永东.  长安大学学报(自然科学版). 2014(01)
[2]公路线形设计与运行速度及交通安全的关系分析[J]. 翟卫华.  交通标准化. 2013(04)
[3]一种高速公路隧道交通流元胞自动机模型[J]. 林杉,许宏科,刘占文.  长安大学学报(自然科学版). 2012(06)
[4]高速公路长大上坡路段的通行能力及安全分析方法[J]. 韦勇球,赵利苹,李莉莉.  公路交通科技. 2012(09)
[5]山区公路爬坡车道的交通特性及驾驶安全性模拟评价[J]. 秦雅琴,熊坚,刘洪启,郭凤香,万华森.  公路交通科技. 2010(11)
[6]爬坡车道设置的论证方法[J]. 江盛杰.  公路交通科技(应用技术版). 2009(07)
[7]考虑坡长因素的纵坡坡度对交通事故的影响分析[J]. 袁伟,付锐,郭应时,冯红运,时间.  公路交通科技. 2008(05)
[8]山区公路爬坡车道的设置条件与方法研究[J]. 潘晓东,吕明,杨轸.  城市公用事业. 2007(06)
[9]山区双车道公路爬坡车道对运行评价指标的调整和影响[J]. 孙家凤,周荣贵.  公路交通科技. 2006(04)
[10]高速公路爬坡车道设置[J]. 杨秋侠,张毅.  公路. 2005(09)

博士论文
[1]山区双车道公路通行能力研究[D]. 刘江.北京工业大学 2006

硕士论文
[1]基于元胞自动机的高速公路爬坡车道设置效果研究[D]. 梁永东.长安大学 2013
[2]基于改进跟驰模型的对称双车道山区公路交通安全研究[D]. 郑磊.华南理工大学 2011
[3]基于大车混入率的交通流状态安全性研究[D]. 刘卫铮.河北工业大学 2007



本文编号：3448868