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北京快速路匝道系统交通特性分析与建模
| 论文题名： | 北京快速路匝道系统交通特性分析与建模 |
| 关键词： | 城市交通流;元胞传输模型;城市快速路;匝道系统;交通特性 |
| 摘要： | 目前城市交通拥堵已经成为人们普遍面临的问题之一。而交通瓶颈是城市交通拥堵和交通事故的易发区域，城市内绝大多数的交通拥堵都与瓶颈有关。匝道作为连接城市快速路与普通道路的一种典型瓶颈，是城市交通拥堵的重要区域。元胞传输模型能够描述匝道系统的许多交通现象。目前对元胞传输模型的研究主要集中于一般的通用理论改进，而较少针对实际道路情况进行实证分析与校正。虽然也有一些作者通过实际道路的交通数据对现有模型进行研究，但不同地点的交通流特性往往存在较大差异。因此，本文在基于北京市三环道路实测交通数据分析的基础上，采用元胞传输模型对由入口匝道和出口匝道组成的快速路系统进行建模。主要内容如下: 论文首先对北京市三环道路匝道系统的实测交通数据进行分析。文中将匝道分为不同匝道间距、不同匝道位置、入口匝道处有无控制三种情形，并对每种情形下匝道系统的交通特性进行分析。分析发现，不同匝道情形下的交通流特点存在较大差异。较大的匝道间距、出口匝道位于上游、入口匝道处存在控制的系统具有较大的通行能力。 然后，本文提出了元胞传输模型参数标定的方法，并用该方法对具体的三环道路进行参数标定。考虑实际道路交通中，速度和流量往往具有随机波动性。本文对每一密度范围内的数据点分别进行平均速度、平均流量的计算。进而将低密度区域的平均速度作为自由流速度，将平均流量的最大值作为通行能力。通过对早高峰的数据点用最小二乘法进行线性拟合，求得阻塞密度和拥挤流反向传播速度。发现，该方法标定的参数能够反映不同匝道情形的交通流特点。较大的匝道间距、出口匝道位于上游、入口匝道处存在控制的系统具有较大的最大流量。 最后，在对实测数据进行分析的基础上，针对不同的匝道情形构建了相应的CTM模型。针对入口匝道位于上游的情形，考虑交通流汇聚时的冲突会影响汇聚元胞的通行能力，构建了汇聚元胞能力下降的CD-CTM(Capacity Drop CTM)模型。对于出口匝道位于上游的情形，考虑到实际交通中主路车辆更易于驶入下游，构建了主路具有更大优先权汇入规则的MP-CTM(Mainline Priority CTM)模型。结果表明，CD-CTM和MP-CTM均能够描述匝道系统的实际交通现象。 |
| 作者： | 王卫卫 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 赵小梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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