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原文传递雾霾天气下道路交通流特性研究

论文题名：	雾霾天气下道路交通流特性研究
关键词：	雾霾天气;交通流特性;能见度;停车视距;元胞自动机
摘要：	随着我国道路的发展以及汽车保有量的增加，交通需求不断增长，道路压力日趋严重。在影响道路交通运行的重要因素中，除了人、车、路因素，环境因素也是影响交通的重要因素。近几年，由于受到不良天气的影响，导致交通事故频发、交通中断等，尤其是雾霾天气的频繁发生，使得交通环境极度恶化，能见度下降以及路面潮湿等对道路交通安全带来了隐患。因此，本文建立了雾霾天气道路交通流模型，研究了雾霾天气下的道路交通流特性，为雾霾天气下的道路交通管制提供依据。　　首先，针对国内外不良天气对道路交通影响的研究成果进行了分析，为论文奠定了基础。从雾霾天气的影响因素分析，结合雾霾的定义及能见度的范围，采用一型模糊集将不同雾霾能见度下危险性指数引入单车道和双车道元胞自动机模型中，研究了雾霾天气下的道路交通流特性。在数值模拟中，模拟了雾霾不同能见度下的行车环境，分析了单车道雾霾能见度下的时空特性，密度-速度关系和速度-时间关系，以及雾霾天气双车道车流密度与换道频率的关系曲线。通过分析得到，与晴天相比，轻度影响雾霾能见度条件对交通的影响较弱，中度和重度影响雾霾更易引起交通拥堵。　　其次，在雾霾低能见度环境中，由于驾驶员视线不佳，在行驶过程中对道路信息不能准确的获取，极易引发追尾碰撞的交通事故，因此对车辆的安全限速显得尤为重要。基于上述问题，本文建立了雾霾低能见度下的限速交通流模型，分析得到了低能见度不同密度下的安全限速值，并与限速标准进行了比较，验证了模型的正确性。同时，在限速模型的基础上考虑了停车视距的影响，并在前车速度效应的基础上，建立了雾霾天气基于停车视距的车辆跟驰模型，并进行数值模拟，得到了限速后的时空特性、车头间距波动和车头间距分布图。最后得到雾霾天气与晴天的期望速度均值相对差异为-6.3％，与实测数据-5.6％相近，验证了模型的正确性。　　最后，针对在低能见度实际交通情况下，存在驾驶员总是试图与邻道车辆相伴前行的现象，将邻道车辆前车与当前车辆的距离差和速度差以随机慢化概率的形式引入到模型中，建立了雾霾天气下考虑邻道车辆影响的双车道交通流模型，研究了低能见度下邻道车辆对交通流的影响特性。并进行了数值模拟，得到了雾霾天气邻道车辆影响下的速度分布以及车头时距分布规律。
作者：	张甜甜
专业：	计算机软件与理论
导师：	陈永
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文