合乘優(yōu)先條件下城市道路混合交通流的建模及仿真.pdf

1、隨著城市人口和機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的增加，有限的道路資源越來(lái)越難以滿(mǎn)足城市居民旺盛的出行需求。作為一種新興的出行方式，合乘出行在國(guó)外交通需求管理實(shí)踐中已被證明是緩解擁堵、調(diào)控需求的有效手段之一。
　　為了探索合乘出行及合乘優(yōu)先在我國(guó)城市推廣的可行性，本文應(yīng)用交通流元胞自動(dòng)機(jī)理論建模并仿真分析合乘優(yōu)先條件下城市道路混合交通流的運(yùn)行狀況，模型效果評(píng)價(jià)中兼顧燃油消耗和尾氣排放指標(biāo)，對(duì)比在路段和交叉口應(yīng)用合乘優(yōu)先與否情況下的交通效益。本研究主要包括

2、以下內(nèi)容:
　　(1)詳細(xì)分析了合乘出行及合乘優(yōu)先的影響因素，建立了包括交通運(yùn)行、燃油消耗、尾氣排放在內(nèi)的城市道路混合交通流運(yùn)行效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。其中，交通運(yùn)行指標(biāo)主要考慮了交通流量、平均運(yùn)行速度、車(chē)輛延誤和排隊(duì)長(zhǎng)度。
　　(2)深入剖析了車(chē)輛跟馳和換道行為，根據(jù)非線性刺激反應(yīng)理論計(jì)算加速度，改進(jìn)了經(jīng)典元胞自動(dòng)機(jī)模型，提出了謹(jǐn)慎駕駛跟馳模型;推導(dǎo)了考慮前后車(chē)車(chē)型和速度差的車(chē)輛自由換道概率計(jì)算公式，構(gòu)建了無(wú)專(zhuān)用車(chē)道、有公交車(chē)道

3、且只允許公交通行、有公交車(chē)道并允許合乘小汽車(chē)通行三種交通管理措施下的路段交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型。在此基礎(chǔ)上，對(duì)上述三種情況下的交通效益進(jìn)行了仿真對(duì)比。仿真結(jié)果表明，合乘優(yōu)先措施下路段的交通運(yùn)行效益最佳。
　　(3)詳細(xì)描述了平面信號(hào)交叉口進(jìn)口道的車(chē)輛運(yùn)行行為，將進(jìn)口道細(xì)分為近端禁止換道段、中間段頻繁換道段和遠(yuǎn)端路段，推導(dǎo)了考慮車(chē)輛轉(zhuǎn)向需求和車(chē)道屬性的車(chē)輛強(qiáng)制換道概率計(jì)算公式，制定了交織區(qū)各流向車(chē)流的運(yùn)行和演化規(guī)則，構(gòu)建了平面信號(hào)交叉

4、口的分段交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型。在此基礎(chǔ)上，對(duì)單個(gè)交叉口紅燈早斷式合乘優(yōu)先信號(hào)的控制方式及效果進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，改用合乘優(yōu)先信號(hào)控制后，交叉口的交通流量和平均車(chē)速都有提升。
　　(4)分別選取京開(kāi)高速馬家樓北段和北京中關(guān)村大街——知春路/海淀南路交叉口作為實(shí)例進(jìn)行模型的有效性分析，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)貼合較好。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用模型進(jìn)行合乘優(yōu)先與否條件下的交通仿真。仿真結(jié)果表明，當(dāng)合乘率為25％時(shí)，實(shí)施合乘優(yōu)先會(huì)使高峰期間路