多车道高速公路分流影响区交通特性及通行能力分析
发布时间：2021-05-24 16:48
我国高速公路交通需求量不断增加,新建高速公路中双向六车道、八车道及以上的比例逐年攀升,很多交通量饱和的干线通道都扩建成为了多车道高速公路。在多车道高速公路的分流区及上游影响区段,车辆频繁换道交织,多种车型混行,交通运行特性与基本路段以及双向四车道的高速公路分流区段相比更为复杂,同时由于下游匝道和衔接道路的影响,分流区易发生交通拥堵,是高速公路运行的瓶颈区段。需要对多车道分流区的影响范围、交通特性以及通行能力计算方法进行深入研究,为高速公路的规划、设计、建设与运营提供理论依据和模型技术方法。对于分析交通特性复杂、运行条件多变的多车道高速公路分流区,微观仿真实验手段具有显著优势,在工程实践中的适用条件灵活,在理论研究层面也具有重要的探索意义,论文构建了微观交通仿真模型作为研究工具,自行研发了微观仿真系统NGTSS（New Generation Traffic Simulation System）。论文界定了多车道高速公路分流影响区的具体内涵,总结了多车道高速公路分流区的设施特征。通过采集多车道高速公路的实际运行数据,分析了车辆分流过程的行为特征,统计了出口匝道上游不同断面各个车道的流量比例...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 高速公路分流区相关研究
1.2.2 高速公路通行能力分析方法
1.2.3 微观交通仿真系统
1.2.4 分流区换车道行为建模
1.2.5 既有研究评述
1.3 论文主要研究内容
1.4 技术路线
第2章 多车道高速公路分流区交通特性分析
2.1 多车道高速公路分流区的设施特征
2.1.1 研究对象的界定
2.1.2 多车道高速公路分流区的设施构成及分类
2.1.3 多车道高速公路分流区的管制措施
2.2 多车道高速公路分流区交通特性的统计分析
2.2.1 分流特性
2.2.2 交通量的分布特征
2.2.3 速度分布特征
2.2.4 车头时距分布特征
2.2.5 与双向四车道高速公路分流区的对比
2.3 分流影响区范围界定
2.4 多车道高速公路分流区交通运行分析的影响因素
2.5 本章小结
第3章 分流影响区微观交通仿真系统模型框架
3.1 仿真系统架构
3.1.1 仿真系统的建模需求
3.1.2 系统设计与功能模块
3.1.3 仿真系统运行机制设计
3.2 分流影响区设施模型
3.3 车辆运动控制模型
3.3.1 车辆运动模型
3.3.2 PID方向控制模型
3.3.3 车辆速度控制策略
3.4 路径规划模型
3.5 本章小结
第4章 分流影响区车辆互动驾驶行为建模
4.1 问题描述与模型架构
4.2 环境车辆检索算法
4.3 冲突时间算法
4.4 车辆互动行为仿真建模
4.4.1 稳态下的本车道跟驰模型
4.4.2 停车排队与启动的仿真模型
4.4.3 紧急避险行为仿真模型
4.5 本章小结
第5章 分流影响区换车道行为建模
5.1 分流影响区换道行为建模的问题描述
5.2 换车道决策模型
5.3 换车道执行过程建模
5.4 本章小结
第6章 微观仿真模型的校核
6.1 数据来源与数据类型
6.2 数据预处理
6.3 仿真模型的校核
6.3.1 稳态跟驰模型的校核
6.3.2 换车道模型的校核
6.4 本章小结
第7章 多车道高速公路分流影响区通行能力分析
7.1 微观仿真分析步骤
7.2 通行能力与服务水平分析
7.3 交通拥堵状态分析
7.4 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 主要研究成果
8.2 论文创新点
8.3 研究展望
致谢
参考文献
作者简介、在读期间发表论文及参与科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速公路出口前置指示标志安全距离计算模型[J]. 崔洪军,马新卫,李霞,李霖,李海南. 公路交通科技. 2016(04)
[2]高速出口前置指路标志的安全距离设置模型[J]. 刘伟铭,邓如丰,张阳,庄岩浩. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[3]高速公路出匝分流区超车道车辆车道变换模型[J]. 刘伟铭,邓如丰,张阳,莫琛. 公路交通科技. 2012(08)
[4]高速公路互通立交分流区车头时距分布[J]. 赵晓翠,杨峰,邓宝. 公路交通科技. 2012(02)
[5]匝道连接处交通流动力学的理论、模型及其应用[J]. 熊烈强,殷燕芳,王富,邵春福. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2006(02)
[6]快速路分、合流影响区交通特性及通行能力研究[J]. 李秀文,荣建,刘小明,张智勇. 公路交通科技. 2006(01)
[7]快速路出口通行能力的可靠性仿真研究[J]. 郭长波,张宁. 系统仿真学报. 2003(11)
[8]高速公路加减速车道合流分流特征分析[J]. 李铁柱,李文权,周荣贵,石小法,赵春. 公路交通科技. 2001(04)
博士论文
[1]多车道高速公路运行方式对分流区交通安全影响研究[D]. 段力.东南大学 2015
硕士论文
[1]高速公路出口匝道影响区分级限速方案适用性的研究[D]. 朱宏.长安大学 2014
[2]八车道高速公路交通安全设施设计研究[D]. 赵妮娜.同济大学 2008
[3]互通立交分流区交通流特性研究[D]. 邱荣华.东南大学 2006
本文编号：3204521
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 高速公路分流区相关研究
1.2.2 高速公路通行能力分析方法
1.2.3 微观交通仿真系统
1.2.4 分流区换车道行为建模
1.2.5 既有研究评述
1.3 论文主要研究内容
1.4 技术路线
第2章 多车道高速公路分流区交通特性分析
2.1 多车道高速公路分流区的设施特征
2.1.1 研究对象的界定
2.1.2 多车道高速公路分流区的设施构成及分类
2.1.3 多车道高速公路分流区的管制措施
2.2 多车道高速公路分流区交通特性的统计分析
2.2.1 分流特性
2.2.2 交通量的分布特征
2.2.3 速度分布特征
2.2.4 车头时距分布特征
2.2.5 与双向四车道高速公路分流区的对比
2.3 分流影响区范围界定
2.4 多车道高速公路分流区交通运行分析的影响因素
2.5 本章小结
第3章 分流影响区微观交通仿真系统模型框架
3.1 仿真系统架构
3.1.1 仿真系统的建模需求
3.1.2 系统设计与功能模块
3.1.3 仿真系统运行机制设计
3.2 分流影响区设施模型
3.3 车辆运动控制模型
3.3.1 车辆运动模型
3.3.2 PID方向控制模型
3.3.3 车辆速度控制策略
3.4 路径规划模型
3.5 本章小结
第4章 分流影响区车辆互动驾驶行为建模
4.1 问题描述与模型架构
4.2 环境车辆检索算法
4.3 冲突时间算法
4.4 车辆互动行为仿真建模
4.4.1 稳态下的本车道跟驰模型
4.4.2 停车排队与启动的仿真模型
4.4.3 紧急避险行为仿真模型
4.5 本章小结
第5章 分流影响区换车道行为建模
5.1 分流影响区换道行为建模的问题描述
5.2 换车道决策模型
5.3 换车道执行过程建模
5.4 本章小结
第6章 微观仿真模型的校核
6.1 数据来源与数据类型
6.2 数据预处理
6.3 仿真模型的校核
6.3.1 稳态跟驰模型的校核
6.3.2 换车道模型的校核
6.4 本章小结
第7章 多车道高速公路分流影响区通行能力分析
7.1 微观仿真分析步骤
7.2 通行能力与服务水平分析
7.3 交通拥堵状态分析
7.4 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 主要研究成果
8.2 论文创新点
8.3 研究展望
致谢
参考文献
作者简介、在读期间发表论文及参与科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速公路出口前置指示标志安全距离计算模型[J]. 崔洪军,马新卫,李霞,李霖,李海南. 公路交通科技. 2016(04)
[2]高速出口前置指路标志的安全距离设置模型[J]. 刘伟铭,邓如丰,张阳,庄岩浩. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[3]高速公路出匝分流区超车道车辆车道变换模型[J]. 刘伟铭,邓如丰,张阳,莫琛. 公路交通科技. 2012(08)
[4]高速公路互通立交分流区车头时距分布[J]. 赵晓翠,杨峰,邓宝. 公路交通科技. 2012(02)
[5]匝道连接处交通流动力学的理论、模型及其应用[J]. 熊烈强,殷燕芳,王富,邵春福. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2006(02)
[6]快速路分、合流影响区交通特性及通行能力研究[J]. 李秀文,荣建,刘小明,张智勇. 公路交通科技. 2006(01)
[7]快速路出口通行能力的可靠性仿真研究[J]. 郭长波,张宁. 系统仿真学报. 2003(11)
[8]高速公路加减速车道合流分流特征分析[J]. 李铁柱,李文权,周荣贵,石小法,赵春. 公路交通科技. 2001(04)
博士论文
[1]多车道高速公路运行方式对分流区交通安全影响研究[D]. 段力.东南大学 2015
硕士论文
[1]高速公路出口匝道影响区分级限速方案适用性的研究[D]. 朱宏.长安大学 2014
[2]八车道高速公路交通安全设施设计研究[D]. 赵妮娜.同济大学 2008
[3]互通立交分流区交通流特性研究[D]. 邱荣华.东南大学 2006
本文编号：3204521
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