基于车辆换道行为的瓶颈处交通流失效概率预测模型

发布时间：2024-10-26 20:56

　　本文分析了城市快速路瓶颈处交通流的运行特征,探究了换道行为对瓶颈处交通流失效的影响,并据此建立了考虑换道行为的瓶颈处交通流失效概率预测模型。基于移动瓶颈模型分析了换道车辆对目标车道车辆运行的影响。认为当换道车辆速度小于目标车道车辆的运行速度时,换道车辆换至目标车道后将成为慢行车,形成移动瓶颈,影响目标车道其他车辆的通行。通过全速度差模型对简化后的换道行为进行了仿真分析。研究发现,存在换道慢行车时,前后车速度差较大,扰动变化剧烈,交通流运行状态更加不稳定。模型仿真表明换道行为是导致道路瓶颈处交通流由稳定状态向不稳定状态转换的重要影响因素。通过突变理论证明,交通流通过道路瓶颈时的运行状态可以利用尖点型突变模型描述,即交通流通过道路瓶颈时发生的速度“大幅度下降”并非偶然现象。它是当交通流处于不稳定状态时,状态变量随控制变量变化产生的一种必然结果,即瓶颈处交通流速度的变化具有突变性。如果将瓶颈路段交通流考虑为车辆组成的队列,那么可把车辆运行速度在队列中的变化视作不连续的速度变化过程,即车辆在车队中的速度变化具有非连续性。根据上述对换道行为和瓶颈处交通流运行特征的分析,建立了基于车辆换道行为的瓶颈...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 问题提出
    1.2 研究目标
    1.3 研究内容
        1.3.1 换道行为影响及瓶颈处交通流特性分析
        1.3.2 瓶颈处交通流失效概率预测模型建立与求解
    1.4 技术路线
    1.5 章节介绍
第2章 研究综述
    2.1 交通流失效
    2.2 换道模型
第3章 换道行为与瓶颈处交通流特性分析
    3.1 基于移动瓶颈的换道行为影响分析
        3.1.1 移动瓶颈理论
        3.1.2 基于移动瓶颈的换道行为影响仿真分析
    3.2 瓶颈处交通流速度变化特性分析
        3.2.1 突变理论
        3.2.2 数据描述
        3.2.3 基于尖点型突变的瓶颈处交通流速度特性
第4章 瓶颈处交通流失效概率预测模型
    4.1 交通流失效
    4.2 瓶颈队列形成模型
        4.2.1 瓶颈队列定义
        4.2.2 考虑换道行为的瓶颈队列形成模型
        4.2.3 模型建立
    4.3 基于马尔科夫链的速度转移模型
        4.3.1 换道情况下车辆速度转移的马尔科夫性验证
        4.3.2 速度转移模型
    4.4 基于换道行为的瓶颈处交通流失效概率预测模型
第5章 基于VISSIM的模型有效性验证
    5.1 基于VISSIM的瓶颈路段仿真
    5.2 交通流失效概率观测值求解算法
    5.3 期望速度分布估计
        5.3.1 参数估计
        5.3.2 求解与验证
    5.4 交通流失效概率预测模型验证
        5.4.1 瓶颈队列形成概率分布
        5.4.2 瓶颈处交通流失效概率分布
        5.4.3 敏感性分析
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及科研成果



本文编号：4008249