多車道高速公路運(yùn)行方式對(duì)分流區(qū)交通安全影響研究.pdf

1、我國(guó)通道型高速公路多為雙向六車道及以上的多車道高速公路，其運(yùn)行方式較為靈活，可在左側(cè)車道限制貨車通行。這種運(yùn)行方式在降低客貨車混合程度的同時(shí)，導(dǎo)致貨車集中在右側(cè)車道，對(duì)換道車輛形成屏障，易產(chǎn)生沖突。在分流區(qū)，存在大量強(qiáng)制性換道，貨車屏障效應(yīng)較為明顯，研究多車道高速公路運(yùn)行方式對(duì)分流區(qū)交通安全的影響，具有重要意義。
　　論文界定了運(yùn)行方式的基本概念，統(tǒng)計(jì)車道限制策略下某高速公路的交通量、車頭時(shí)距和速度，分析交通流特征?；跀?shù)據(jù)流分析

2、技術(shù)，采用在線聚類和離線聚類雙層框架，對(duì)貨車屏障進(jìn)行識(shí)別。
　　研究了分流區(qū)的幾何特征、運(yùn)行特征和性能指標(biāo)。明確了分流區(qū)和分流影響區(qū)的范圍，將分流區(qū)在長(zhǎng)度上劃分為預(yù)告、準(zhǔn)備、實(shí)施、恢復(fù)四個(gè)階段，分析了分流區(qū)寬度對(duì)交通運(yùn)行的影響。根據(jù)強(qiáng)制性換道的最低次數(shù)及換道性質(zhì)，劃分了分流區(qū)的四種基本構(gòu)型，并由此組合形成3種常見的多重分流區(qū)。提出以一定分流數(shù)量下，直行最大交通量作為分流區(qū)通行能力，并基于間隙-接受理論進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)以密度作為分流區(qū)

3、服務(wù)水平判別標(biāo)準(zhǔn)，劃分了順暢、搶道、延誤、中斷四種分流形態(tài)。觀測(cè)了某高速公路上的分流行為，建立并統(tǒng)計(jì)了分流強(qiáng)度、分流長(zhǎng)度、分流速度等描述分流難易程度的性能指標(biāo)。
　　從宏觀和微觀兩個(gè)層次建立分流區(qū)交通流模型。歸納了交通流相變特征，以及交通流的流體力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型，研究了分流區(qū)交通流的動(dòng)力機(jī)制、混沌現(xiàn)象和穩(wěn)定性。分析了不同運(yùn)行方式下交通流建模特征。闡述了駕駛行為的動(dòng)力機(jī)制、影響因素和層次結(jié)構(gòu)，把駕駛行為模型分為行為主義、符號(hào)主義

4、和聯(lián)結(jié)主式三類模式。以強(qiáng)制性換道作為分流區(qū)的主要行為特征，基于有限理性準(zhǔn)則和前景理論建立模型，利用元胞自動(dòng)機(jī)對(duì)模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證。分析了車道限制策略對(duì)小車換道行為的影響。
　　采用交通沖突技術(shù)對(duì)分流區(qū)的交通安全進(jìn)行評(píng)價(jià)。分析了分流區(qū)交通沖突形成機(jī)理及特征。綜合交通沖突的潛在性、嚴(yán)重性、持續(xù)性、動(dòng)態(tài)性和有限性，提出指標(biāo)需求，建立基于動(dòng)量的瞬時(shí)沖突、累積沖突、平均沖突和統(tǒng)計(jì)沖突等四項(xiàng)指標(biāo)。為校驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性，制定交通沖突的觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)和修

5、正方法。引入換道階段模型和Newell跟馳模型，計(jì)算換道過程中的交通沖突，標(biāo)定了模型參數(shù)。分別基于回歸分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分形理論，集成交通沖突和交通穩(wěn)定性等其他交通安全評(píng)價(jià)指標(biāo)。提出不同運(yùn)行方式下分流區(qū)交通沖突仿真方案。
　　從運(yùn)行方式選擇、上游限速和長(zhǎng)度設(shè)置等三方面建立分流區(qū)交通安全對(duì)策體系。構(gòu)造了運(yùn)行方式選擇流程，參照Wardorp平衡原理，預(yù)測(cè)交通流在車道上的分布，標(biāo)定交通流參數(shù)。分別基于效用函數(shù)和區(qū)間概率，建立運(yùn)行方式選擇的