城市道路网瓶颈判别研究及其应用

发布时间：2020-03-17 22:46

【摘要】：交通拥堵已经成为了城市中的一种普遍交通现象,不仅发生在单个路段或节点上,而且普遍存在于区域路网中。交通拥堵往往是由于路网中交通瓶颈的存在所导致的,因此为了缓解甚至解决交通拥堵问题,其本质是解决交通瓶颈问题,故着手研究交通瓶颈的特性及识别方法具有很重要的现实意义。本文围绕区域路网中瓶颈识别展开研究,主要分成三部分:固定瓶颈路段识别,固定瓶颈交叉口识别以及动态瓶颈识别。首先,阐述了交通瓶颈的概念,分析了城市路网中瓶颈的成因及特征。采用宏观交通流理论中的交通量、车速以及密度三大指标参数中两两之间的关系分析路段瓶颈的交通流特性。结合上下游交叉口之间路段的交通流状态方程,考虑“先进先出”条件,采用图解法对交叉口交通流特性进行分析,简单明了地呈现交叉口瓶颈的交通流特性。其次,基于服务水平思想,充分考虑机动车影响系数、车道宽度折减系数、车道数修正系数以及交叉口影响系数等多方面的影响,采用常规的饱和度计算方法,确定饱和度及其对应的服务水平,从而确定路网中瓶颈路段,当服务水平为D级,饱和度不小于0.90时,则认为该路段为瓶颈路段。再次,基于服务水平的思想,提出模糊综合服务水平法识别固定交叉口瓶颈,将饱和度作为主要评价指标,乘客通过交叉口的满意度作为辅助评价指标,应用权重思想,建立权重集,然后运用模糊数学原理,得出模糊综合评价集,最后根据最大隶属度原则,确定交叉口服务水平,参照综合服务水平与饱和度的对应关系,识别固定瓶颈交叉口。当服务水平为D级,饱和度不小于1.0时,则认为该交叉口为瓶颈交叉口。最后,考虑交叉口的红灯排队等候时间,对交叉口前排队等候车辆进行集散波分析,在传统的路阻函数基础上进行改进,构建可以实时描述路段交通拥堵状况的动态阻抗模型方程式,并应用交通微观仿真软件进行仿真分析,并对模型结果进行评价。在构建动态阻抗函数模型基础上,抽象区域路网拓扑结构,采用随机用户动态最优交通分配模型,变换交通需求,进行动态交通分配,并以南昌市西湖区内中山西路,抚河路、沿江大道、洪城路合围区域路网为案例进行分析,分析路网瓶颈演化过程,得出路网瓶颈状态、瓶颈分布、瓶颈规模等与交通需求的关系。识别路网中的链式瓶颈并以其为研究目标,识别该链式瓶颈的原发性瓶颈,为交通管理者对缓解交通拥堵问题方面提供有力的理论依据及实证目标。
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491

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本文编号：2587810