高速公路混合车流车速及通行能力的仿真研究

论文摘要

车流速度及通行能力是反映交通流特征的很重要的参数,不仅是进行高速公路的通行能力分析、服务水平评价的重要指标,而且为交通管理提供了直观的决策依据。目前高速公路交通流的研究大多是针对单一车型自由流情况,对混合车流研究很少。因此本文针对我国高速公路混合交通流的特性,研究大中型车对高速公路基本路段车流速度和通行能力的影响,进而研究车流速度与流量、坡度、大中型车比例和坡长的关系以及通行能力大与中型车和坡度的关系,为交通管理规划设计提供科学的依据。本文回顾了车流速度和通行能力的研究概况,分析了我国高速公路的混合交通特性,各种车型车身尺寸不一及车辆性能相差较远。基于交通仿真技术在分析交通问题上的优势提出运用交通仿真方法研究高速公路中大中型车对基本路段车流速度和通行能力的影响。对所采用的仿真软件TSIS进行了简单介绍,详细介绍了CORSIM的交通生成模型、跟车模型和车道变换模型。探讨研究了CORSIM模型标定验证的方法,详细介绍了模型标定验证的流程和步骤,提出运用适用度来检验标定模型效果的方法,并利用南柳高速的交通数据对模型进行了标定验证,利用标定的模型在不同交通和道路条件下进行了一系列仿真试验。通过对仿真结果的整理分析,对高速公路基本路段混合车流平均速度与流量、坡度、大中型车比例和坡长的关系进行了定性和定量分析,建立了车流速度与各因素之间的关系模型,在缓坡(<3%)时,各因素的变化对车流速度的影响很小;在陡坡(≥3%)时,车流平均速度随着各因素的增大而降低。并对高速公路基本路段的实际通行能力与大中型车比例、坡度的关系进行了研究,建立了实际通行能力模型,并提出了实际通行能力的推荐值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 车速研究概况
• 1.2.2 通行能力研究概况
• 1.3 论文研究方法及内容
• 第2章 TSIS 仿真软件简介及模型建立
• 2.1 TSIS 简介
• 2.2 CORSIM 模型
• 2.2.1 交通生成模型
• 2.2.2 跟驰模型
• 2.2.3 车道变换模型
• 2.3 CORSIM 模型的标定验证
• 2.3.1 数据采集与整理
• 2.3.2 CORSIM 模型的标定验证
• 2.4 小结
• 第3章 基于交通仿真的车流速度研究
• 3.1 车流速度-流量关系模型
• 3.2 仿真试验设计
• 3.3 仿真试验结果分析及模型建立
• 3.3.1 基于仿真试验的速度-流量模型
• 3.3.2 基于仿真试验的速度-坡度模型
• 3.3.3 基于仿真试验的速度-大中型车比例模型
• 3.3.4 基于仿真试验的速度-坡长模型
• 3.4 小结
• 第4章 基于交通仿真的通行能力研究
• 4.1 通行能力概念
• 4.1.1 基本通行能力
• 4.1.2 实际通行能力
• 4.1.3 设计通行能力
• 4.2 通行能力影响因素
• 4.3 基于交通仿真的通行能力研究
• 4.3.1 仿真实验设计
• 4.3.2 仿真试验结果分析及模型建立
• 4.4 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢