交通流理论在道路养护施工组织优化中的应用研究

论文摘要

由于交通运输业的高速发展,使得道路的养护施工成为经常性的、影响较大的交通事件。本文针对性地介绍了交通流理论的相关知识,剖析了关于道路养护施工的基本情况,研究了如何合理进行养护施工路段的施工组织与交通管理,以统筹协调道路养护施工导致的交通延误、对道路通行能力的影响、施工成本、施工工期之间的关系。本课题综合运用交通流理论、交通控制和最优化理论的相关知识,优先考虑司机和乘客的利益,综合考虑施工单位(包括施工工期和施工成本)和交管部门双方的因素,建立了养护施工路段分段间隔与车辆交通延误的模型;并引入了路段阻抗函数,更准确的计算出车辆在排队时间内的交通延误;建立了信号控制模型,以尽量避免车辆发生二次排队现象;建立了作业区养护方案优化模型,应用LINGO软件寻求最优的道路养护策略,使得路段的养护施工所造成的交通延误最小。最后,通过一个实例,进行了分析和评价。本文的研究结果为道路养护时的施工组织与交通管理提供了科学的方法和依据,对提高养护施工路段的道路通行能力、减小交通延误、降低施工成本、减少环境污染等具有重要意义,同时也为今后相关课题的进一步研究打下了基础、提供了思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 课题研究的主要内容、目标
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 课题预期实现的目标
• 1.4 课题研究的意义和思路
• 第二章 交通流理论基础
• 2.1 交通流的基本函数
• 2.2 “宏观”框架体系
• 2.2.1 运动学（交通波）模型
• 2.2.2 动力学模型
• 2.2.3 Greenshields 模型
• 2.3 “微观”框架体系
• 2.3.1 动力论模型
• 2.3.2 车辆跟驰模型
• 第三章 养护作业区的研究
• 3.1 养护作业区的通行能力问题研究
• 3.1.1 作业区通行能力影响因素
• 3.1.2 作业区通行能力的确定
• 3.2 养护作业区交通效率问题研究
• 3.2.1 作业区速度控制
• 3.2.2 作业区交通延误分析
• 3.3 养护作业区交通安全问题研究
• 3.4 养护作业区交通优化问题研究
• 第四章 交通流理论在道路养护施工组织中的应用
• 4.1 交通延误模型
• 4.1.1 道路养护施工方案
• 4.1.2 交通延误模型
• 4.2 路段阻抗函数与车辆行走时间
• 4.2.1 确定路段车辆排队长度
• 4.2.2 路段阻抗函数
• 4.2.3 路段阻抗函数的比较分析
• 4.2.4 车辆行走时间
• 4.3 养护作业区信号控制模型
• 4.3.1 连续的交通流方程
• 4.3.2 间断交通流模型
• 4.3.3 信号控制下的交通流
• 4.3.4 信号控制模型的应用
• 4.4 作业区养护方案优化模型
• 第五章 实例分析与评价方法
• 5.1 实例分析
• 5.1.1 养护施工作业区数据采集
• 5.1.2 施工队一的配备及目标函数的确定
• 5.1.3 实例优化
• 5.1.4 养护路段信号灯的控制
• 5.2 评价方法
• 5.2.1 评价对象
• 5.2.2 评价方法
• 第六章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 江西理工大学研究生论文发表及获奖情况登记表