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原文传递高速公路互通立交分流区交通冲突预测模型

论文题名：	高速公路互通立交分流区交通冲突预测模型
关键词：	高速公路互通立交;分流区;交通冲突模型;变道特征;交通流参数;间隙接受理沦
摘要：	高速公路互通立交种类繁多，若从交通流的运行规律来看，可以将互通立交定义为由合流区、交织区和分流区三部分组成的道路。互通立交分流区是指在出口匝道附近，有一股或多股车流从主线车流分离出来的路段，包括出口匝道上下游附近收到分流影响的、交通流运行有别于高速公路基本路段的区域。在分流区，交通流存在频繁的变换车道现象，导致交通流运行紊乱、交通冲突频发，使得互通立交分流区已成为高速公路交通事故的易发地带，因此，如何保障互通立交分流区交通安全，已成为高速公路互通立交交通安全改善中需要优先考虑的问题。　　为了分析分流区的交通安全状况，通常采用交通事故数据作为基础。但是在某些情况下，并不能获得满足于统计要求的事故数据，从而使得基于事故数据的安全评价方法难以进行研究，于是人们采用了交通冲突技术来对交通安全的评价方法进行完善。在交通冲突技术中，冲突数据的有效获得是安全评价及安全改善工作的基础。因此本文建立高速公路互通立交分流区交通冲突预测模型，通过采集分流车辆的变道特征和交通流参数，便能计算得到高速公路分流区一定时间段内发生冲突数，减少了人员统计交通冲突的工作量，提高了获取交通冲突数据的效率。　　围绕着高速公路互通立交分流区交通冲突预测模型的构建，论文主要开展了以下研究: 　　1、高速公路互通立交分流区交通流与交通冲突相关数据采集方法　　通过航拍视频观测分流区交通，利用多次回放以获得不同类型的数据。一方面，测算出在实际高速公路互通立交分流区车辆在每个车道的运行速度、车头时距、变道位置等交通流数据;另一方面，在总结前人经验的基础上，提出了先采用德尔菲法主观判定冲突，再利用软件测算TTC值来进一步检验其可靠性，以保证交通冲突数据采集的有效性。同时在采集交通冲突数据的基础上，进一步采集交通冲突发生位置，外侧车头间隙等与交通冲突相关的数据，便于之后对于交通冲突机理的研究。　　2、高速公路互通立交分流区交通流与交通冲突基本特征分析　　根据观测处理得出的数据，首先对高速公路互通立交分流区的交通流基本特征进行分析，得出分流区每个车道上的运行速度、车头时距分布规律都略有不同，其中最外侧车道尤为明显;然后对分流区交通冲突的发生位置与外侧车头时距进行分析，得出发生交通冲突的位置与车辆变道的位置有着较强的相关性，同时发生交通冲突时外侧的车头时距较为集中的位于一个范围内。　　3、基于间隙接受理论的分流区交通冲突形成机理　　以分流车辆的变道特征为基础，将分流车辆的变道看作是间隙接受的过程，描述了交通冲突的形成机理，指出高速公路分流区交通冲突的发生是由于外侧车流车头时距位于某个区间时，其接受间隙不够大或者驾驶员对于拒绝间隙的判断失误所造成的，并借鉴临界间隙的计算方法确定了该区间的阈值。　　4、高速公路互通立交分流区交通冲突预测模型　　在分析车辆冲突机理和对间隙接受理论进行改进的基础上，根据交通流车头时距的分布规律与临界间隙的关系计算分流车辆在变道分流时会引起交通冲突的概率值，进而通过内侧车道的小时分流交通量计算出分流区分流处的小时冲突数，建立交通冲突预测模型;并通过实测数据对模型进行了验证，最终基于模型的影响因素分别提出了基于设计和管理层面的减少交通冲突的方法。　　综上，本文以实际调查和数据分析为基础，基于一定的假设条件，改进了交通冲突的调查方法，分析了交通冲突的机理，提出了新的间隙接受模型，并给出了参数计算方法;将其结合车头时距分布规律建立了分流区交通冲突预测模型，通过实测数据检验了模型精度并提出了减少交通冲突的方法。
作者：	李涵
专业：	交通运输工程
导师：	项乔君;范东涛
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文