高速公路收費(fèi)站通行能力與車道配置策略研究.pdf

1、收費(fèi)站作為高速公路上的重要組成部分，其通行能力限制著高速公路的交通運(yùn)行狀況。由于車輛的交費(fèi)延誤降低了收費(fèi)站的通行能力，使其成為高速公路交通的瓶頸。電子不停車收費(fèi)(Electronic Toll Collection，ETC)技術(shù)和復(fù)式收費(fèi)方式(Tandem TollCollection，TTC)的推廣應(yīng)用有效緩解了這一狀況。論文旨在討論現(xiàn)有條件下如何提高收費(fèi)站的通行能力和服務(wù)水平，并探討了車道合理配置和優(yōu)化的問(wèn)題。
　　本文根據(jù)收

2、費(fèi)站設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)地調(diào)研成果，深入分析各種車道的交通流運(yùn)行特性和收費(fèi)廣場(chǎng)車道的布設(shè)形式，確定了收費(fèi)口車輛的到達(dá)分布以及服務(wù)時(shí)間、離去時(shí)間的分布?？紤]車型差異對(duì)交通流的影響，對(duì)通過(guò)收費(fèi)站的車輛類型進(jìn)行了合理分類，并基于通行耗時(shí)的方法，給出了不同交通條件下收費(fèi)站車輛折算系數(shù)(Passenger CarEquivalents，PCE)的參考值。為了符合實(shí)際收費(fèi)站的交通特性，運(yùn)用理論分析法分別構(gòu)建ETC通道和復(fù)式通道通行能力的計(jì)算模型，上述模型綜

3、合了車輛通過(guò)收費(fèi)站的交通特性、交通行為等多種因素，可為收費(fèi)站的改擴(kuò)建提供參考。
　　對(duì)于收費(fèi)站系統(tǒng)的通行能力，合理的選取M/G/1排隊(duì)模型進(jìn)行求解?？紤]到ETC車道限制速度與車道位置對(duì)收費(fèi)站系統(tǒng)通行能力的影響，結(jié)合實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)標(biāo)定參數(shù)，建立VISSIM仿真模型。以ETC使用率、ETC通行速度、ETC車道位置及交通流量為輸入變量，設(shè)計(jì)不同情況下收費(fèi)站通行能力的仿真方案，將仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了排隊(duì)模型的適用性，對(duì)收費(fèi)站的服務(wù)水

4、平進(jìn)行了理論劃分，確定了ETC車道的最佳配置方式，為收費(fèi)站規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)管理提供理論依據(jù)。
　　針對(duì)收費(fèi)站車道配置的問(wèn)題，構(gòu)建了基于收費(fèi)站運(yùn)營(yíng)成本和司機(jī)排隊(duì)成本最小化的非線性整數(shù)規(guī)劃模型，得出針對(duì)不同時(shí)段交通量的最佳通道開(kāi)啟方案?？紤]到未來(lái)交通量增長(zhǎng)這一影響因素，通過(guò)對(duì)收費(fèi)站車輛等待時(shí)間進(jìn)行靈敏度分析來(lái)檢驗(yàn)通道開(kāi)啟方案的有效運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。最后，將MTC用戶逐步轉(zhuǎn)換為ETC用戶，得到滿足各通道預(yù)定服務(wù)水平的收費(fèi)站的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)方案，實(shí)現(xiàn)了車