高速公路長(zhǎng)隧道出入口段可變限速研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-09 21:02
本文關(guān)鍵詞:高速公路長(zhǎng)隧道出入口段可變限速研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著高速公路里程的增長(zhǎng),山區(qū)高速公路隧道數(shù)量不斷上升。高速公路隧道的修建,帶來了巨大的交通便利和經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)了山區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是由于隧道內(nèi)外環(huán)境的巨大差異,給交通安全帶來很多隱患,尤其是長(zhǎng)隧道的出入口段,形成交通事故的多發(fā)地帶。為了提高長(zhǎng)隧道出入口段的安全水平,對(duì)高速公路交通流進(jìn)行建模、仿真分析,以及對(duì)長(zhǎng)隧道出入口段實(shí)行可變限速的仿真模擬,為長(zhǎng)隧道出入口段工程實(shí)施可變限速提供理論依據(jù)和參考。本文通過對(duì)我國(guó)高速公路隧道事故原因進(jìn)行深入分析,發(fā)現(xiàn)超速以及不良天氣是造成事故的主要原因。并且對(duì)影響隧道內(nèi)車輛速度、隧道環(huán)境以及現(xiàn)有限速方法的有效性進(jìn)行分析,提在長(zhǎng)隧道出入口段實(shí)行可變限速。以往對(duì)高速公路交通流的分析通常采用宏觀交通流模型,本文通過對(duì)METANET和CTM兩個(gè)宏觀交通流模型進(jìn)行對(duì)比,確定采用CTM模型,并且使用CTM仿真軟件對(duì)長(zhǎng)隧道入口段的交通流狀況進(jìn)行模擬仿真,仿真結(jié)果表明CTM模型能夠很好的模擬隧道交通流的狀況。選取可變限速模型的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,并采用MATLAB工具箱中的遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解。依據(jù)上述研究結(jié)果,選取陜西藍(lán)商高速李家河隧道(3km以上),在自由流和發(fā)生交通事故情況下,運(yùn)用二次開發(fā)的VISSIM微觀仿真軟件對(duì)可變限速方案進(jìn)行仿真評(píng)價(jià)。得到如下仿真結(jié)果:與未實(shí)行可變限速相比,實(shí)行可變限速以后,隧道出入口段相鄰路段的速度離散性減小,尤其是隧道出口和入口的位置,速度變化較為平緩;在發(fā)生交通事故情況下,事故上游車輛的停車次數(shù)和平均旅行時(shí)間均減少20%以上,可有效提高隧道內(nèi)行車安全。仿真結(jié)果表明,在長(zhǎng)隧道出入口段實(shí)行可變限速方案,不僅可以減小發(fā)生交通事故的概率,提高交通安全,還可以保證駕駛?cè)似巾樖孢m的通過隧道出入口段,對(duì)提高交通安全具有促進(jìn)作用,故應(yīng)在長(zhǎng)隧道出入口段實(shí)行可變限速。
【關(guān)鍵詞】:交通安全 高速公路隧道 可變限速控制 宏觀交通流模型 仿真
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:U491;U492.8
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-24
- 1.1 研究背景10-14
- 1.1.1 高速公路隧道發(fā)展現(xiàn)狀10-11
- 1.1.2 高速公路隧道段交通事故分析11-14
- 1.2 問題的提出14-15
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況15-22
- 1.3.1 國(guó)外相關(guān)研究15-18
- 1.3.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究18-21
- 1.3.3 國(guó)內(nèi)外研究總結(jié)21-22
- 1.4 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線22-24
- 1.4.1 研究?jī)?nèi)容22-23
- 1.4.2 技術(shù)路線23-24
- 第二章 高速公路隧道出入.段可變限速理論分析24-38
- 2.1 隧道段行車速度影響因素分析24-27
- 2.1.1 駕駛?cè)诵袨?/span>24-25
- 2.1.2 車輛運(yùn)行狀況25-27
- 2.1.3 道路條件27
- 2.2 高速公路隧道段行車環(huán)境27-29
- 2.2.1 隧道進(jìn)出.明暗差異28-29
- 2.2.2 隧道光照強(qiáng)度29
- 2.2.3 隧道段特殊環(huán)境29
- 2.3 現(xiàn)有的限速方法及有效性分析29-33
- 2.3.1 路段統(tǒng)一限速值30
- 2.3.2 分車道、分車型限速30-31
- 2.3.3 不良天氣條件下限速31-32
- 2.3.4 特殊路段限速32-33
- 2.4 可變限速控制原理33-36
- 2.4.1 可變限速控制作用分析33-35
- 2.4.2 可變限速控制原理分析35-36
- 2.5 本章小結(jié)36-38
- 第三章 高速公路隧道段交通流模型與仿真驗(yàn)證38-55
- 3.1 宏觀動(dòng)態(tài)交通流模型及研究現(xiàn)狀38-39
- 3.2 宏觀動(dòng)態(tài)交通流模型39-46
- 3.2.1 LWR模型40-41
- 3.2.2 CTM (Cell Transmission Model)41-43
- 3.2.3 METANET模型43-46
- 3.3 宏觀交通流模型對(duì)比與仿真46-54
- 3.3.1 模型參數(shù)的標(biāo)定46-48
- 3.3.2 仿真實(shí)例路段48
- 3.3.3 模型仿真結(jié)果對(duì)比分析48-49
- 3.3.4 CTM軟件介紹49-50
- 3.3.5 CTM軟件適用性驗(yàn)證50-54
- 3.4 本章小結(jié)54-55
- 第四章 高速公路隧道動(dòng)態(tài)限速優(yōu)化方法研究55-62
- 4.1 高速公路安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)55-56
- 4.2 目標(biāo)函數(shù)56-58
- 4.2.1 相鄰路段速度差56-57
- 4.2.2 瞳孔面積變化速度57-58
- 4.3 約束條件58-60
- 4.3.1 基于不良天氣道路狀況的約束條件58
- 4.3.2 基于時(shí)空速度差的約束條件58-59
- 4.3.3 基于隧道本身設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的約束條件59-60
- 4.4 算法與模型求解60-61
- 4.5 本章小結(jié)61-62
- 第五章 長(zhǎng)隧道出入.段可變限速控制仿真分析62-71
- 5.1 仿真平臺(tái)的搭建62-66
- 5.1.1 交通仿真的特點(diǎn)62
- 5.1.2 VISSIM仿真軟件介紹62-63
- 5.1.3 COM接63
- 5.1.4 仿真路段的建立與平臺(tái)的標(biāo)定63-66
- 5.2 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)66-67
- 5.3 仿真結(jié)果分析67-69
- 5.4 本章小結(jié)69-71
- 結(jié)論與展望71-73
- 研究結(jié)論71-72
- 展望72-73
- 參考文獻(xiàn)73-80
- 附錄80-83
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果83-84
- 致謝84
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條
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本文關(guān)鍵詞:高速公路長(zhǎng)隧道出入口段可變限速研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):353271
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