【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們?cè)絹?lái)越重視道路交通安全事故的發(fā)生,道路交通是一個(gè)及其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)演化系統(tǒng),它同時(shí)受人、車(chē)、路和環(huán)境等諸要素共同作用。對(duì)道路交通安全評(píng)價(jià)的研究,有利于及時(shí)評(píng)價(jià)和反饋道路交通突發(fā)事故頻發(fā)路段的實(shí)時(shí)交通安全狀況,有利于盡快恢復(fù)道路暢通,有利于減少后續(xù)可能事故的發(fā)生。能源消耗一向都是全人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題,由于交通運(yùn)輸系統(tǒng)在能源利用方面高度依賴(lài)石油、天然氣等不可再生資源,其能耗問(wèn)題必將給我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展道路帶來(lái)困境,對(duì)人民勞動(dòng)生產(chǎn)生活甚至全人類(lèi)的發(fā)展產(chǎn)生消極影響。在混合交通的大前提下,研究高速公路交通系統(tǒng)中各影響因素對(duì)車(chē)輛微觀(guān)行為、交通流能耗的作用機(jī)理意義深遠(yuǎn)。本文基于機(jī)動(dòng)車(chē)比功率,對(duì)高速公路基本路段混合交通流的交通和能耗進(jìn)行研究,研究的過(guò)程如下:第一部分,介紹國(guó)內(nèi)外道路交通安全和交通運(yùn)輸能耗方面的研究背景,從高速公路交通安全和交通能耗兩個(gè)方面總結(jié)歸納國(guó)內(nèi)外研究綜述,引出論文研究的目的及意義,明確論文研究的技術(shù)路線(xiàn)及主要內(nèi)容。第二部分,通過(guò)對(duì)高速公路車(chē)輛車(chē)型分類(lèi)的研究,將高速公路基本路段混合交通流的車(chē)型分為輕型車(chē)和重型車(chē)兩大類(lèi),并提出車(chē)型混合比的概念;通過(guò)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)比功率基本公式的研究討論,確定適合高速公路基本路段混合交通流的分車(chē)型比功率計(jì)算公式;從自由行使、跟馳行使、超車(chē)換道三種車(chē)輛運(yùn)行特征出發(fā)對(duì)高速公路交通流特性進(jìn)行分析,并運(yùn)用道路移動(dòng)瓶頸理論分析大重型車(chē)輛對(duì)交通流的影響作用。第三部分,討論分析表征高速公路交通流特性的主要參數(shù),并在此基礎(chǔ)上建立高速公路混合交通流安全狀態(tài)評(píng)價(jià)體系以及評(píng)價(jià)的具體指標(biāo);從氣體動(dòng)力學(xué)交通流理論的角度出發(fā),運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)及微積分的知識(shí),建立高速公路混合交通流比功率及比功模型,并提出交通流比功與交通流能耗之間的相關(guān)性。第四部分,建立基于元胞自動(dòng)機(jī)的高速公路混合交通流仿真模型,結(jié)合論文研究對(duì)象及主要內(nèi)容,對(duì)仿真模型初始條件及演化規(guī)則進(jìn)行改進(jìn);運(yùn)用matlab軟件編寫(xiě)仿真模型實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)程序及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)程序,并將程序運(yùn)行后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái);在對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析的過(guò)程中,主要從道路交通流量、密度、速度以及超車(chē)換道率四個(gè)方面討論不同車(chē)型混合比下高速公路混合交通流狀態(tài)的安全性評(píng)價(jià),交通流能耗方面,結(jié)合仿真數(shù)據(jù),通過(guò)高速公路混合交通流比功模型,分析不同車(chē)型混合比對(duì)交通流能耗的影響。最后,對(duì)論文研究的成果做以總結(jié),并對(duì)后續(xù)的相關(guān)研究進(jìn)行展望。
[Abstract]:With the development of economy and the progress of society, people pay more and more attention to the occurrence of road traffic accidents. Road traffic is a complex dynamic evolution system. It is affected by many factors such as people, vehicles, roads and environment. The study of road traffic safety evaluation is helpful to evaluate and feedback road traffic accidents in time. Real-time traffic safety in frequent road sections is conducive to restoring the smooth road as soon as possible and reducing the occurrence of subsequent accidents. Energy consumption has always been an important issue for sustainable development of human society. Under the premise of mixed traffic, it is of far-reaching significance to study the influence factors of expressway traffic system on vehicle micro-behavior and the mechanism of traffic flow energy consumption. The research process is as follows: The first part introduces the research background of road traffic safety and transportation energy consumption at home and abroad, summarizes the research summary at home and abroad from two aspects of highway traffic safety and transportation energy consumption, and leads to the paper research. The purpose and significance of this paper is to clarify the technical route and main contents of this paper. In the second part, through the study of vehicle type classification of expressway, the mixed traffic flow models of basic sections of expressway are divided into light vehicles and heavy vehicles, and the concept of vehicle type mixing ratio is put forward; through the research of the basic formula of vehicle specific power. Based on the study and discussion, the formula for calculating the specific power of different types of vehicles suitable for mixed traffic flow in basic sections of expressway is determined. The traffic flow characteristics of expressway are analyzed from the three vehicle operation characteristics of free exercise, car-following exercise and overtaking and changing lanes, and the influence of heavy and heavy vehicles on traffic flow is analyzed by using the theory of moving bottleneck. In this part, the main parameters of expressway traffic flow characteristics are discussed and analyzed, and the safety state evaluation system and specific indexes of Expressway mixed traffic flow are established on this basis. The fourth part establishes the mixed traffic flow simulation model based on cellular automata, and improves the initial conditions and evolution rules of the simulation model with the object and main contents of the paper. In the process of analyzing the simulation results, this paper mainly discusses the safety evaluation and energy consumption of Expressway mixed traffic flow under different vehicle mixing ratio from four aspects: traffic flow, density, speed and overtaking lane changing rate. In the aspect of simulation data, through the specific power model of Expressway mixed traffic flow, the influence of different vehicle mixing ratio on traffic flow energy consumption is analyzed. Finally, the research results of this paper are summarized and the future research is prospected.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U491

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2236327