暴雨天氣下城市快速路交通流特性研究.pdf

1、隨著大城市交通網(wǎng)絡的建設，快速路已成為許多城市的交通大動脈，伴隨著機動車保有量的增加，快速路交通擁堵和交通事故現(xiàn)象頻繁發(fā)生，為緩解這些問題，快速路的交通流特性成為研究的熱點。然而，以往研究均基于正常天氣，當遭遇惡劣天氣時，會使駕駛員的駕駛行為、道路交通運行的宏觀狀態(tài)及交通流特性發(fā)生一定的變化，也使交通系統(tǒng)產(chǎn)生一定的安全隱患。盡管許多研究表明降雨對道路交通會產(chǎn)生一定的影響，但是對于暴雨這一極端天氣對交通流特性的影響研究仍為空缺，導致應急交

2、通管理策略的制定缺乏科學的理論依據(jù)和指導，使快速路交通系統(tǒng)在暴雨天氣下容易癱瘓。因此，研究暴雨天氣對快速路交通流特性的影響勢在必行。
　　本文以北京市三環(huán)快速路交通流實測數(shù)據(jù)為基礎，以正常天氣下的快速路交通流特性作為對比，分別從暴雨天氣下快速路的微觀交通流特性、宏觀交通流特性及宏觀交通流模型對其適用性三個方面進行了研究，研究工作如下:
　　首先，通過借鑒以往對惡劣天氣下交通流特性的研究成果，研究了暴雨天氣對快速路微觀交通流特

3、性的影響。在微觀層面主要采用描述統(tǒng)計的方法確定暴雨天氣下流量橫向分布情況，以及車頭間距、車頭時距和速度等微觀交通流特性參數(shù)的分布規(guī)律，以研究駕駛員在暴雨天氣下的駕駛行為。結果顯示暴雨天氣下車道分擔率不如正常天氣下清晰，車頭間距和速度會減小，車頭時距會增大，并對車頭時距分布進行擬合，發(fā)現(xiàn)適宜采用連續(xù)型分布。
　　其次，研究了暴雨天氣對快速路宏觀交通流特性的影響。在宏觀層面采用VanAerde交通流模型來標定兩種天氣下的速度-流量-密

4、度基本圖，由啟發(fā)式算法得到自由流速度、臨界速度、通行能力及堵塞密度這四個交通流關鍵參數(shù)。結果表明，暴雨天氣下宏觀交通流特性發(fā)生了一定的變化，其中與以往研究相似的是自由流速度和通行能力會降低，但與以往研究的不同之處在于臨界速度會增大，且堵塞密度會增大。另外，速度-流量-密度基本圖的擬合曲線相比較正常天氣也有差異。
　　最后，對暴雨天氣下宏觀交通流模型的適用性進行了研究。本文選取了SGM、CTM及NaLM這三個經(jīng)典的流體力學宏觀交通流