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原文传递城市路内停车影响的建模与特性分析

论文题名：	城市路内停车影响的建模与特性分析
关键词：	城市路内停车;混合交通;运动轨迹;元胞自动机模型;仿真分析
摘要：	设置路内停车设施是缓解城市停车供需紧张局面的有效手段,并具有设置灵活、使用方便等优点。但另一方面路内停车设施占用道路资源,影响行车效率,并容易引发交通事故,特别是不合理的路内停车已成为导致交通拥堵的重要原因之一。为此,深入了解路内停车对动态交通产生的影响,掌握其产生影响的本质和根源,为制定路内停车规划方案和管理策略提供理论依据是城市交通规划和管理研究亟需解决的问题。当前,我国快速增长的停车需求决定了在今后较长的一段时间内路内停车将是城市停车供给的重要角色,针对路内停车的相关研究亟待完善,路内停车规划和管理方法还缺乏科学合理的理论依据作为指导。加之我国城市交通中机非混行现象严重,而路内停车设施一般多设置在非机动车道上,路内停车的影响会在机非混行环境中出现新的变化,这也增加了路内停车影响研究的复杂性。　　基于以上问题,本文主要从两个方面研究路内停车对动态交通的影响。首先,针对我国城市机非混合交通的特点,采用运动轨迹分析的方法研究路内停车对机动车和非机动车的横向驾驶行为产生的影响;并构建基于路内停车影响的非机动车越线违章行为分析模型。其次,通过理论建模和仿真模拟的方法研究路内停车对交通运行效率的影响。建立行程时间持续期模型分析路内停车对机动车行程时间和延误的影响;采用冲突技术建立路内停车影响下的道路通行能力分析模型;建立考虑路内停车影响的交通仿真模型,并通过数值模拟研究路内停车对交通效率造成的影响。　　论文的主要工作如下:(1)针对路内停车占用道路空问并影响驾驶行为特性的问题,采用运动轨迹分析的方法研究路内停车导致机动车和非机动车横向行驶位置发生偏移的规律。通过实测数据分析可以得知,路内停车对机动车和非机动车的横向行驶位置分布会产生显著影响;机动车行驶位置偏移车道中线的距离与路内停车至车道边线的距离呈反比关系。另外,还建立了用于分析路内停车影响下的非机动车越线占用机动车道行驶行为的模型,研究路内停车对无隔离路段非机动车越线行为产生影响的显著性。　　(2)基于Cox持续期模型,建立考虑路内停车影响的机动车行程时间持续期模型。模型用持续概率描述行程时间分布,将有效行车道宽度、行车冲突、车位利用率、周转率、非机动车流量等因素设为协变量用以体现路内停车的影响,并采用相对风险率对路内停车造成行车延误的可能性进行定量分析。结果表明,模型能够较好地描述受路内停车影响的行程时间分布特征,模型采用的协变量对行程时间和延误具有显著影响。其中有效行车道宽度对行程时间呈正效应影响,有效行车道宽度的增加将缩短行程时间;而行车冲突、车位利用率、周转率等因素呈负效应影响。　　(3)以冲突理论和车头时距分析作为基本模型框架,采用基本模型结合变量修正的思路构建城市双向双车道道路通行能力模型。模型用冲突理论描述路内停车行为与行驶车辆间的相互作用,同时考虑到机非混合交通的实际情况,将交通冲突划分为直行车辆和停驶车辆冲突、直行车辆和非机动车冲突、直行车辆和停驶车辆及非机动车同时冲突三种情况来建立通行能力模型。在此基础上,将有效行车道宽度、车位周转率和非机动车道宽度作为修正变量对基本模型进行修正研究结果表明,构建的模型能够较好的描述路内停车对通行能力的影响,引入非机动车的影响更符合机非混行环境中路内停车交通影响的机理。　　(4)在路内停车行为特性分析的基础上,建立考虑路内停车影响的交通流仿真模型,研究路内停车对交通流运行状况的影响。以NaSch模型为基础,建立路内停车影响下的机动车交通流元胞自动机模型,按照直行车辆、驶入停车位车辆和驶出停车位车辆三个类型分别设定仿真模拟规则,并分三个场景进行数值模拟。结果表明,路内停车对交通流运行状态具有显著影响,会导致道路通行能力下降,速度降低;路内停车发生频率、停车机动持续时间都是显著影响因素。　　(5)在对路内停车的交通影响进行建模分析和仿真模拟的基础上,探讨了路内停车规划设计方法和改进措施。提出由空间位置选址到服务时间分配,最后进行停车位设计的路内停车规划设计方法。并根据非机动车道和机非混行车道中路内停车对非机动车交通产生影响的特点,对车位标线和警示标志进行改进设计,以期减少路内停车对非机动车的影响并改善非机动车交通环境。此外,还针对当前路内停车问题提出相应的改善措施。
作者：	郭宏伟
专业：	交通运输规划与管理
导师：	高自友
授予学位：	博士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文