基于HDm-4的智能高速公路速度流量特性與用戶成本分析.pdf

1、近些年，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，高速公路的交通擁堵問題日益嚴(yán)重。但由于人力、財(cái)力和物力的限制，傳統(tǒng)的解決方案，如修建和拓寬道路并不能滿足日益增長的交通需求，采用主動(dòng)交通管理措施緩解擁堵勢在必行。主動(dòng)交通管理方案ATM（Active Traffic Management）是用于改善高速公路交通流和減少擁堵的高速公路管理措施。ATM主要包括可變限速VSL(Variable SpeedLimit)和路肩行駛HSR(Hard Should

2、er Running)兩種模式，全部或部分路段采用可變限速或路肩行駛的高速公路，被稱為智能高速公路SM(Smart Motorway)。采用可變限速VSL措施的智能高速公路，有別于傳統(tǒng)實(shí)行固定速度上限的高速公路，其允許速度上限隨交通量的變化而動(dòng)態(tài)改變，從而減少車輛間速度的差異，以達(dá)到穩(wěn)定交通流、提高道路運(yùn)營效率的目的。另外一種主動(dòng)交通管理措施路肩行駛HSR，在對(duì)路肩進(jìn)行必要改造的前提下，通過開放高速公路路肩作為行車道來緩解高峰期通行能力

3、的不足、提高道路整體服務(wù)水平。其中，可變限速VSL是路肩行駛HSR和其他主動(dòng)交通管理措施的基礎(chǔ)。
　　本文從可變限速和路肩行駛兩種管理措施對(duì)高速公路速度流量特性影響的角度出發(fā)，建立成本分析模型，使用“公路發(fā)展與管理系統(tǒng)”HDM-4(HighwayDevelopment&Management-4)，對(duì)用戶成本進(jìn)行計(jì)算分析。由世界銀行主持開發(fā)的“公路發(fā)展與管理系統(tǒng)”HDM-4，作為專業(yè)的道路工程經(jīng)濟(jì)分析軟件，綜合考慮了外部因素（如天氣

4、、道路維護(hù)升級(jí)、交通流量等）及內(nèi)部因素（如路況變化進(jìn)程等）對(duì)道路建設(shè)運(yùn)維的影響，從用戶成本、工程活動(dòng)成本等多個(gè)角度來決定最優(yōu)的道路提升與維護(hù)策略。本研究正是利用其完善的用戶成本計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)研究對(duì)象用戶成本的量化及分析。選用英國M42高速公路3a-7路段為具體研究對(duì)象，通過從官方的交通信息數(shù)據(jù)庫HATRIS采集數(shù)據(jù)，針對(duì)該路段三種管理模式（非可變限速Non-VSL模式、可變限速VSL模式和路肩行駛HSR模式），研究和分析其對(duì)速度流量特性

5、、出行時(shí)間和出行可靠性等的影響;然后，使用HDM-4建立研究路段路網(wǎng)模型，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，從而得到用戶出成本;在討論章節(jié)，HDM-4分析結(jié)果與官方發(fā)布結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，用以檢驗(yàn)研究分析的連續(xù)性與正確性;最后，分析探究了主動(dòng)交通管理措施的使用時(shí)機(jī)和HDM-4在此類研究中使用的局限性等。研究表明：采用可變限速VSL措施，將有效減少交通沖突，穩(wěn)定交通流，改善整體交通狀況，降低用戶出行成本。其速度上限可以根據(jù)實(shí)時(shí)交通、天氣等狀