北京快速路匝道系統(tǒng)交通特性分析與建模.pdf

1、目前城市交通擁堵已經成為人們普遍面臨的問題之一。而交通瓶頸是城市交通擁堵和交通事故的易發(fā)區(qū)域，城市內絕大多數(shù)的交通擁堵都與瓶頸有關。匝道作為連接城市快速路與普通道路的一種典型瓶頸，是城市交通擁堵的重要區(qū)域。元胞傳輸模型能夠描述匝道系統(tǒng)的許多交通現(xiàn)象。目前對元胞傳輸模型的研究主要集中于一般的通用理論改進，而較少針對實際道路情況進行實證分析與校正。雖然也有一些作者通過實際道路的交通數(shù)據對現(xiàn)有模型進行研究，但不同地點的交通流特性往往存在較大差

2、異。因此，本文在基于北京市三環(huán)道路實測交通數(shù)據分析的基礎上，采用元胞傳輸模型對由入口匝道和出口匝道組成的快速路系統(tǒng)進行建模。主要內容如下:
　　論文首先對北京市三環(huán)道路匝道系統(tǒng)的實測交通數(shù)據進行分析。文中將匝道分為不同匝道間距、不同匝道位置、入口匝道處有無控制三種情形，并對每種情形下匝道系統(tǒng)的交通特性進行分析。分析發(fā)現(xiàn)，不同匝道情形下的交通流特點存在較大差異。較大的匝道間距、出口匝道位于上游、入口匝道處存在控制的系統(tǒng)具有較大的通行

3、能力。
　　然后，本文提出了元胞傳輸模型參數(shù)標定的方法，并用該方法對具體的三環(huán)道路進行參數(shù)標定?？紤]實際道路交通中，速度和流量往往具有隨機波動性。本文對每一密度范圍內的數(shù)據點分別進行平均速度、平均流量的計算。進而將低密度區(qū)域的平均速度作為自由流速度，將平均流量的最大值作為通行能力。通過對早高峰的數(shù)據點用最小二乘法進行線性擬合，求得阻塞密度和擁擠流反向傳播速度。發(fā)現(xiàn)，該方法標定的參數(shù)能夠反映不同匝道情形的交通流特點。較大的匝道間距、

4、出口匝道位于上游、入口匝道處存在控制的系統(tǒng)具有較大的最大流量。
　　最后，在對實測數(shù)據進行分析的基礎上，針對不同的匝道情形構建了相應的CTM模型。針對入口匝道位于上游的情形，考慮交通流匯聚時的沖突會影響匯聚元胞的通行能力，構建了匯聚元胞能力下降的CD-CTM(Capacity Drop CTM)模型。對于出口匝道位于上游的情形，考慮到實際交通中主路車輛更易于駛入下游，構建了主路具有更大優(yōu)先權匯入規(guī)則的MP-CTM(Mainline