快速路入口匝道合流區(qū)的瓶頸形成機(jī)理與特性研究
本文關(guān)鍵詞: 快速路合流區(qū) 瓶頸擁堵 交通流breakdown 跟馳理論 擁堵模型 出處:《東南大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:近年來(lái)隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,小汽車出行比重不斷攀升,而交通基礎(chǔ)設(shè)施的供給相對(duì)滯后,供需矛盾持續(xù)擴(kuò)大,由此引發(fā)城市交通擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)重,交通擁堵問(wèn)題已成為世界各大城市亟待解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。城市快速路是城市道路網(wǎng)的主骨架,是城市交通的主動(dòng)脈,但是近年來(lái)交通擁堵問(wèn)題日益突出,嚴(yán)重影響了快速路交通效率的發(fā)揮。論文以城市快速路系統(tǒng)交通擁堵的主要起因——匝道合流區(qū)瓶頸為研究對(duì)象,利用廣州市快速路系統(tǒng)的交通調(diào)查數(shù)據(jù),深入研究了快速路匝道合流區(qū)瓶頸擁堵的產(chǎn)生、擴(kuò)散和消散過(guò)程中的交通流特性及其內(nèi)在機(jī)理,具體研究工作及結(jié)論如下:首先,基于大量的交通實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),研究了快速路匝道合流區(qū)在擁堵產(chǎn)生、擴(kuò)散和消散全過(guò)程的交通流時(shí)變特性,即快速路交通流參數(shù):流量、速度和密度隨時(shí)間的變化特性,以及交通流參數(shù)相互關(guān)系特性,從中總結(jié)出了快速路擁堵過(guò)程中交通流變化的一般規(guī)律;并基于交通流特性分析提出了快速路交通流狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)刻的確定方法,可以應(yīng)用于快速路瓶頸擁堵發(fā)生和消散的檢測(cè)。其次,立足于快速路匝道合流區(qū)內(nèi)部的交通運(yùn)行環(huán)境,通過(guò)大量的微觀觀測(cè)數(shù)據(jù),研究了合流區(qū)內(nèi)的車輛運(yùn)行特征,包括:主線車流速度、加速車道速、匯入間隙及其與速度的關(guān)系、合流點(diǎn)分布、主線外側(cè)車道車頭時(shí)距分布等,總結(jié)出了合流區(qū)內(nèi)的交通運(yùn)行一般規(guī)律,并基于此提出了合流區(qū)加速車道匝道車輛匯入模型和行駛距離模型,使主線流量和合流點(diǎn)分布兩個(gè)變量之間建立起了聯(lián)系;并從速度和流量?jī)蓚(gè)方面對(duì)合流區(qū)的擁堵特性進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,回歸建立了導(dǎo)致合流區(qū)擁堵發(fā)生的臨界主線、匝道流量曲線,為理論建模做好準(zhǔn)備。最后,從定性和定量?jī)蓚(gè)方面深入研究了快速路匝道合流區(qū)的擁堵發(fā)生和擴(kuò)散機(jī)理。定性方面,認(rèn)為匝道車輛的換道和換道對(duì)主線后續(xù)車流的減速影響是擁堵發(fā)生的根本原因,并利用跟馳理論和交通波理論分析了減速擾動(dòng)在處于跟馳狀態(tài)下的車隊(duì)中的傳播方式和過(guò)程,得出合流區(qū)通行能力降低的一般規(guī)律;定量方面,以跟馳理論和交通波理論為基礎(chǔ),假設(shè)加、減速波速發(fā)型師定相等的前提下,建立了匝道車輛以較低速度匯入主線車道后造成的速度擾動(dòng)傳播模型,制定了傳播過(guò)程中交通流發(fā)生擁堵的條件,從而算出在一定的主線流量水平下,交通流保持穩(wěn)定的最大可接受匝道匯入流量,由此繪制出導(dǎo)致?lián)矶掳l(fā)生的匝道—主線臨界流量曲線,發(fā)現(xiàn)曲線方程為二次函數(shù),與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果吻合。通過(guò)本文研究,深入理解了快速路匝道合流區(qū)瓶頸的交通運(yùn)行特性和交通流特性并總結(jié)出一般性規(guī)律,構(gòu)建了一個(gè)可以準(zhǔn)確描述快速路合流區(qū)匯入車輛擾動(dòng)傳播及擁堵的模型,使擁堵發(fā)生和主線、匝道流量之間建立起了直接聯(lián)系,為緩解城市快速路交通擁堵問(wèn)題提供技術(shù)支持;同時(shí)對(duì)于促進(jìn)智能技術(shù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)施具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
[Abstract]:In recent years , with the rapid development of our country ' s social economy , the proportion of small cars has climbed steadily , and the supply and demand contradiction continues to widen , and the traffic flow characteristics and its inherent mechanism are analyzed . On the basis of the following theory and the traffic wave theory , it is assumed that the speed disturbance propagation model caused by traffic flow in the traffic flow is established under the condition that the traffic flow keeps stable under the condition that the traffic flow keeps stable at a certain main line flow level .
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:U491
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,本文編號(hào):1471630
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