【摘要】：隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)速度的突飛猛進(jìn),國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活水平的不斷提高。高速公路網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷向我國(guó)中西部地區(qū)拓展并日趨完善,由此延伸出眾多的橋隧、隧道群、連續(xù)平縱線型等特殊路段結(jié)構(gòu),極大地縮短了公路貨物運(yùn)輸和長(zhǎng)途旅行的出行距離和時(shí)間。另一方面,隨著我國(guó)汽車保有量的持續(xù)飆升,使得現(xiàn)有高速公路網(wǎng)越來(lái)越擁堵,由此引發(fā)了很多的交通問(wèn)題,例如生態(tài)環(huán)境遭到破壞、噪聲污染、現(xiàn)有路網(wǎng)利用不充分以及大量的交通事故等。在眾多的交通問(wèn)題中,本文主要從道路交通流的角度出發(fā),以我國(guó)高速公路隧道群為研究對(duì)象,針對(duì)高速公路隧道群這一特殊“瓶頸”路段建立相應(yīng)的交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型。從微觀角度深入剖析其內(nèi)在演化機(jī)理和宏觀交通流參數(shù)變化過(guò)程,尋求交通流影響因素對(duì)高速公路隧道群行車的影響,發(fā)掘出各因素間的關(guān)系,以改善行車安全和提高道路通行能力。元胞自動(dòng)機(jī)具有的時(shí)空離散等距性、局部更新并行性和高維性演化特征,使其能夠動(dòng)態(tài)地刻畫出交通系統(tǒng)中隱形的微觀和宏觀物理現(xiàn)象以及內(nèi)部耦合機(jī)理,而且在應(yīng)用過(guò)程中靈活多樣�？梢葬槍�(duì)不同的道路條件建立符合實(shí)際情況的交通流模型,是目前交通界中一種常用的工具。為了對(duì)高速公路隧道群進(jìn)行深入分析,本文對(duì)高速公路隧道群進(jìn)行路段劃分,探討各自的行車基本特征。然后建立高速公路單體隧道、高速公路隧道群和事故影響下高速公路隧道群交通流CA模型,通過(guò)數(shù)值模擬分析其交通流特性對(duì)高速公路隧道群通行能力的影響,主要工作有如下幾個(gè)方面:第一,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有研究現(xiàn)狀和文獻(xiàn)綜述的總結(jié),找到該領(lǐng)域研究目前存在的問(wèn)題和空白之處,從交通流的角度對(duì)高速公路隧道群各路段展開(kāi)討論;第二,從高速公路隧道群路段的方式劃分、隧道進(jìn)出口駕駛員視覺(jué)特征、交通特征、運(yùn)行環(huán)境特征以及交通事故特征全面剖析我國(guó)高速公路隧道群“瓶頸”路段的交通流特點(diǎn);以此來(lái)建立高速公路隧道群元胞自動(dòng)機(jī)模型,為進(jìn)一步的交通流分析做好準(zhǔn)備;第三,對(duì)所建立的高速公路單體隧道交通流CA模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬,分析車輛的演化過(guò)程、整體交通流量和平均速度的變化過(guò)程對(duì)道路通行能力的影響;第四,根據(jù)駕駛員的視覺(jué)特性等規(guī)范對(duì)不同類型的高速公路單體隧道的交通流特性做出分析,為分析高速公路隧道群這一“正常”-“瓶頸”-“過(guò)渡”-“瓶頸”……模式的“瓶頸”路段做好充分的準(zhǔn)備,并拓展出當(dāng)隧道群發(fā)生交通事故時(shí)的元胞自動(dòng)機(jī)交通流模型;第五,對(duì)所建立的高速公路隧道群以及考慮交通事故的交通流CA模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬,從過(guò)渡路段長(zhǎng)度、平縱線型特性、慢車比例、隧道內(nèi)設(shè)置安全距離、事故區(qū)作業(yè)時(shí)間和作業(yè)長(zhǎng)度以及事故作業(yè)區(qū)前設(shè)置限速值對(duì)整個(gè)隧道群交通流量的影響,進(jìn)一步分析其道路通行能力。最后,總結(jié)本文的研究成果和展望有待研究的問(wèn)題。
【圖文】：

波動(dòng)性很大，對(duì)行車安全的危害性更大。有相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，各種駕駛特性在日光眩光條件下有顯著性變化，詳見(jiàn)下圖 2.5。圖2.5 駕駛員在日光眩光影響下視覺(jué)變化特性根據(jù)圖中描述我們可以看出，日光眩光下對(duì)駕駛員的視力影響高達(dá) 42%，，嚴(yán)重影響其行車安全；適應(yīng)性和視野也是影響駕駛員視覺(jué)的重要因素，在設(shè)計(jì)和施工階段都應(yīng)該考慮進(jìn)去。由于隧道洞體內(nèi)部是一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境，加之空間限制及照明有限等影響因素，導(dǎo)致司機(jī)進(jìn)入隧道后其視距有較大影響，較正常路段行車時(shí)的視距大大縮短，因而隧道內(nèi)的視距條件是影響隧道安全行車的重要因素之一。已有研究表明車輛事故率和行車視距的關(guān)系圖如下圖 2.6 所示[19]。5%42%23%8%22%色彩視力適應(yīng)性立體視覺(jué)視野

將隧道群中單體隧道分成 7 個(gè)區(qū)段來(lái)考慮，如圖3.1 所示，以此來(lái)建立不同路段的演化規(guī)則，客觀、真實(shí)地反映隧道各路段的交通流特性。圖 3.1 單體隧道各路段結(jié)構(gòu)示意圖下面確定各路段的長(zhǎng)度：根據(jù) 2.1.2 節(jié)的計(jì)算結(jié)果得到入的長(zhǎng)度為L(zhǎng) = ，L = ，L = ，L = ，路段L 和L 的長(zhǎng)度后面的程序模擬中我們可以靈活調(diào)整，L = L L L L L L L 。在本章節(jié)所建立的模型運(yùn)行規(guī)則制定之前，本文做了以下幾點(diǎn)假設(shè)：（1）模擬過(guò)程中只考慮小汽車（快車）和大卡車（慢車）
【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】：2015
【分類號(hào)】：U491.112

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2550816