原文传递
基于社会力模型的双向自行车交通流仿真研究
| 论文题名： | 基于社会力模型的双向自行车交通流仿真研究 |
| 关键词： | 双向自行车道;交通流特性;规划设计;资源分配;社会力模型 |
| 摘要： | 自行车出行是解决“最后一公里”出行的重要交通工具。但由于道路空间资源分配不均，留给自行车等非机动车的道路宽度不足，导致非机动车路权无法得到保障。同时，对于城市快速路、主干路等对空间联络性切割较强的道路，采用单向通行方式很难解决由此产生的绕行距离远、逆行、占用人行道等通行混乱的问题，致使交通参与者的安全性和交通流连续性难以得到保障。双向通行方式可以减少自行车穿越机动车道的需求，因此，研究双向自行车交通流特性对单侧连续双向自行车道的规划和设计具有重要意义。 本文以双向自行车交通流为研究对象，基于改进的社会力模型，通过调查实验和仿真模拟，主要进行了以下研究： （1）通过双向自行车交通调查实验获取人车属性、并行及超越比例等宏观数据；重点考虑人车系统骑行状态、边界形式、车道宽度等因素，分析了双向自行车同、异向个体单元的横向间距、侧向净距、轨迹宽度、车头间距、加减速度和速度密度等微观特性。 （2）基于社会力微观仿真改进模型，构建包含人车系统及感知域的个体单元；分析了异向邻近双向自行车道中央分隔线个体单元间的作用机理，引进相互作用力公式，研究了不同形式边界对同、异向自行车的影响；引用改进的超越力和传统的驱动力公式，构建了双向自行车微观仿真模型。 （3）以调查实验数据对双向自行车微观仿真模型中的相关参数进行了标定；基于Matlab搭建了双向自行车微观仿真平台，并从仿真情景分析和速度-密度基本图两方面验证了模型的有效性。 （4）从实际工程应用角度出发，选取交通量负荷系数和占道面积作为评价指标，对不同车道宽度、道路边界组合形式和车流量条件下双向车道的服务水平进行评估，并将其分为四个等级。考虑中国现阶段城市道路交通状况，将C级作为双向自行车道交通设计标准，建议单侧连续双向自行车道路最大宽度为5m，采用路缘石作为道路两侧分隔措施，双向交通流量小于2000bicycle/h时，推荐采取热融线等方式对不同交通形式进行软隔离。通过模拟仿真三个实际城市道路场景，不仅验证了模型的合理性，同时为双向自行车道的合理规划设计提供了理论依据。 本文研究结果可为新建、改扩建道路上单侧连续双向自行车道的规划设计以及整体道路资源的合理分配提供理论基础，有望使道路资源得到合理利用，通行效率得到改善提升。 |
| 作者： | 董合英 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 赵永平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
