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)車數(shù)量的增加，有限的道路資源越來越難以滿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，模型效果評價(jià)中兼顧燃油消耗和尾氣排放指標(biāo)，對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、車輛延誤和排隊(duì)長度。
　　(2)深入剖析了車輛跟馳和換道行為，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)了考慮前后車車型和速度差的車輛自由換道概率計(jì)算公式，構(gòu)建了無專用車道、有公交車道

3、且只允許公交通行、有公交車道并允許合乘小汽車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，對上述三種情況下的交通效益進(jìn)行了仿真對比。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)描述了平面信號交叉口進(jìn)口道的車輛運(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)了考慮車輛轉(zhuǎn)向需求和車道屬性的車輛強(qiáng)制換道概率計(jì)算公式，制定了交織區(qū)各流向車流的運(yùn)行和演化規(guī)則，構(gòu)建了平面信號交叉

4、口的分段交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型。在此基礎(chǔ)上，對單個(gè)交叉口紅燈早斷式合乘優(yōu)先信號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)先信號控制后，交叉口的交通流量和平均車速都有提升。
　　(4)分別選取京開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