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原文传递八车道高速公路养护作业区布局优化研究

论文题名：	八车道高速公路养护作业区布局优化研究
关键词：	交通安全;高速公路;养护作业区;交通组织;长度优化
摘要：	随着我国八车道高速公路的飞速增加以及交通量的快速增长，未来一段时期内八车道高速公路将面临着愈加繁重的养护任务，道路使用者以及养护工作人员对养护阶段的服务水平和安全性提出了更高的要求。八车道高速公路养护工程，交通环境复杂多变、影响因素多，现有规范和标准所给布局难以完全适用于实际需求，急需构建一套综合评价体系，对多变的封闭形式带来的交通组织方案、养护布局进行评价优选，用以更加细致地指导八车道高速公路的养护作业。　　首先，在养护作业区各部分组成的布局基础上，总结了八车道高速公路不同封闭车道位置的所有27种养护交通组织形式，并进行了分类剖析。构建了贝叶斯网络模型，从理论上对养护作业区范围内合流区域的交通冲突影响因素进行研究，结果表明封闭车道位置和车流饱和度对交通冲突类型的影响作用较为明显，需要在上游过渡区前采取限速等管控措施。　　然后，选择样本高速公路进行实地调研，得到养护作业相关的场景数据，选择Vissim仿真软件构建仿真模型，设计仿真方案，进行不同封闭条件的最优交通组织方案和养护作业区的长度优化研究。从满足高速公路服务水平和安全水平出发，选取车均延误、平均行程时间、平均车速、车均停车次数和车均排队长度为服务水平评价指标，选取冲突数为安全水平评价指标。　　对不同封闭条件的所有交通组织方案进行仿真，对比各种仿真的单指标发现方案各有优劣，需要综合评价。基于此，运用主成分分析方法对各指标内部构成机理进行分析，结果表明：评价不同车流饱和度下养护组织形式时，低饱和度下应重点考虑车均停车次数评价指标；中饱和度下应重点考虑车均行程时间和车均延误评价指标；高饱和度下应重点考虑车均停车次数和车均排队长度评价指标；同时随着饱和度的增加，要越加重视车均冲突对交通出行的影响。为了找到最适合的评价方法，对目前常用的客观和主观两类综合评价方法进行对比分析。客观方法采用主成分分析模型构建的主成分作为综合指标进行打分计算，主观方法采用层次分析模型对不同养护组织形式进行综合评价打分，经过对比发现二种方法在评价结果上基本一致，得到了不同封闭条件下最优交通组织形式。　　最后，根据前述仿真所得各部分的评价指标数据，采用快速聚类和系统聚类分析方法得到影响养护路段交通流运行的重点区域为警告区和上游过渡区。分别针对警告区和上游过渡区，以区域长度为单一变量，构建前述研究得到的各种养护组织形式的仿真模型，进行仿真指标的对比研究。采用主成分分析的客观评价方法对各方案进行综合评价打分，结果表明：低饱和度车流下警告区长度设置2000m为宜，中、高饱和度车流下警告区长度应设置2400m为宜；封闭单、双车道养护时上游过渡区长度设置250m为宜，封闭三车道养护时上游过渡区长度设置375m为宜，封闭半幅路养护时上游过渡区设置500m为宜。
作者：	王守伟
专业：	交通运输工程
导师：	李美玲;冉晋
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东建筑大学
学位年度：	2022