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基于元胞自动机的山区二级公路爬坡车道设置决策技术研究
| 论文题名： | 基于元胞自动机的山区二级公路爬坡车道设置决策技术研究 |
| 关键词： | 交通运输;爬坡车道;元胞自动机;通行能力 |
| 摘要： | 本论文依托陕西省交通运输厅科研项目—山区双车道公路爬坡车道设置决策技术研究（15-27K）。我国山地地区地理线形复杂、地貌多变，因此选择二级公路实现山区的集散与干线功能，二级公路具有多组合纵坡从而形成长大上、下坡，即爬坡路段。当重载货车在爬坡路段上运行时，由于自身的车辆性能的原因导致其出现速度折减的现象，加之山区二级公路交通组成复杂，车速差较大，因此，严重影响了山区二级公路的通行能力与交通安全。本文从效率角度出发，通过定量分析山区二级公路爬坡车道的设置效果，科学、合理的提出爬坡车道设置决策阈值。 本文针对姜眉公路中部分爬坡路段上车辆进行了运行、超车等方面的交通特性调查，得到了爬坡路段不同类型车辆的运行特性，并针对影响爬坡路段通行能力的因素进行分析。 通过交通调查得到山区二级公路爬坡路段车辆运行、超车等特性。元胞自动机采用离散的时空和状态变量，使得其研究本质上离散的交通问题时，避免了离散-连续-离散的近似过程，具有独特的优越性，因此选取元胞自动机进行建模。介绍了元胞自动机的基本原理与各类模型，结合调查数据，加入改进的双向两车道超车模型，在模型中的边界条里加入交通量及车速的因素，通过调查得到的数据标定模型参数与运行规则，建立山区二级公路爬坡路段元胞自动机模型，并采用MATLAB软件对爬坡路段上的车辆运行状态进行模拟。分析交通量、坡度、坡长、车速、大车混入率五个成分对其通行能力的影响。 通过多元回归的统计学方法，对比分析有、无爬坡车道情形下，山区二级公路爬坡路段通行能力提升百分比。对山区二级公路爬坡车道的设置与否提出了相关依据。 |
| 作者： | 王雨晨 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 梁国华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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