城市快速路由于通行效率高、覆蓋范圍廣,現(xiàn)如今已經成為城市交通重要的組成部分。在城市快速路中,匝道合流區(qū)是承擔快速路與其他道路連接的關鍵節(jié)點,同樣也是城市快速路通行效率的主要瓶頸。本文以快速路合流段車輛運行特征以及車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下合流區(qū)運行效率提升方法作為研究目標,對快速路合流區(qū)換道特性進行了分析,提出了基于預換道策略的合流區(qū)通行效率提升方法,并通過Vissim對車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的提升效果進行了驗證。本文主要工作如下:(1)典型城市路段合流區(qū)車流數(shù)據(jù)實地調查與分析。首先通過對國內外相關文獻的分析,設計了航拍交通流框架及其處理方法。利用航拍設備對西安某典型快速路合流區(qū)車流運行數(shù)據(jù)進行了采集,采用圖像處理方法對車輛軌跡進行了識別跟蹤,并對合流區(qū)進行了實地勘察,獲得了合流區(qū)千余輛車行駛以及換道行為數(shù)據(jù)。(2)城市道路合流區(qū)換道特征及交通流擾動分析。對300余輛換道車輛的行駛軌跡進行了分析,認為合流區(qū)內主要發(fā)生兩類換道行為,一類是匝道流入車輛換道行為,另一類是主道車流因合流過程導致失穩(wěn)從而引發(fā)的換道行為。隨后對第二類換道行為的影響進行了分析,認為換道產生的車輛延誤不僅目標車道間隙有關,同時也與換道車輛與目標車道后車速度差有關。(3)預換道方法的合流區(qū)車流優(yōu)化策略研究。通過對合流區(qū)換道行為以及其造成的影響進行了分析和總結,建立了一種在網(wǎng)聯(lián)環(huán)境下合流區(qū)的優(yōu)化策略,該優(yōu)化策略是通過預先使外側車道車輛進行更合理的換道行為,從而減少合流區(qū)內主道車輛的自發(fā)換道行為,進而減少合流區(qū)總體車流在合流過程中產生的延誤,提高整體通行效率。(4)預換道策略仿真驗證。利用VISSIM的二次開發(fā)接口,借助Visual Basic與MATLAB建立了車聯(lián)網(wǎng)策略的仿真平臺,對普通車流與策略實施車流分別進行了20次仿真實驗。并對仿真數(shù)據(jù)進行了分析,發(fā)現(xiàn)本文所設計的優(yōu)化策略在一定情況,對合流區(qū)的整體延誤有明顯的提升,驗證了預先換道策略的有效性。通過上述四個方面的研究,本文認為影響合流區(qū)通行的主要因素有合流過程的換道行為,還有合流過程引發(fā)的主道車流的換道行為,同時發(fā)現(xiàn)第二類換道行為對車流影響主要與換道速度差以及換道間隙有關。因此本文設計了減少主道換道行為的影響的控制策略,通過選定合理換道車輛預先換道的方法降低車流整體延誤。隨后對本文設計的策略進行了仿真,通過仿真結果說明了在均勻車流情況下,該策略能降低合流區(qū)車流延誤,提高通行效率。
【學位單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U491;TP391.41
【部分圖文】：

西安金花北路合流區(qū)衛(wèi)星圖

無人機航拍設備圖

合流區(qū)拍攝圖
【參考文獻】

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本文編號：2841837