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异质交通流环境下高速公路连续出口交通运行特征与最小间距研究
| 论文题名： | 异质交通流环境下高速公路连续出口交通运行特征与最小间距研究 |
| 关键词： | 高速公路;连续出口;交通运行特征;最小间距 |
| 摘要： | 出口作为高速公路重要的组成部分，高速公路出口是车辆换道与交织行为集中发生的区域，特别是连续出口作为高速公路的特殊存在形式，连续出口间距对交通运行安全及效率有直接影响，大量交通事故集中发生在出口间距处，一旦事故发生就会造成不良影响。对于目前高速公路出口处的研究主要集中在手动驾驶车辆环境下，然而随着自动驾驶技术的飞速发展，自动驾驶车辆已经逐步在实际道路中出现。在未来，预计道路中将会出现自动驾驶车辆和手动驾驶车辆组成的异质交通流存在。因此，本文将考虑高速公路连续出口间距能否适应异质交通流的安全运行。 本文将异质交通流环境下的高速公路连续出口间距作为研究目标。首先，选取西安市灞桥立交高速公路连续出口作为调查点，利用无人机航拍方式获取灞桥立交视频资料，以视频资料为基础提取灞桥立交连续出口的车辆行驶轨迹，对提取的车辆行驶轨迹数据使用Matlab小波变换去除误差，并从交通量分布、车速特征分布、车头时距、换道频次及交通冲突特征五方面分析高速公路连续出口现状交通运行情况；其次，利用分析结果对手动驾驶模型进行改进，同时利用车辆换道安全评估及最小安全间距模型对自动驾驶模型进行改进；然后，基于SUMO软件构建异质交通流仿真实验，并检验构建的仿真实验是否准确，同时将车速方差、平均车速、平均延误及冲突率作为评价指标，对现行高速公路连续出口适应性进行评价；最后，设计仿真实验，以自动驾驶车辆混入率和连续出口间距为变量，得到异质交通流环境下的连续出口最小间距。 实验结果表明：自动驾驶车辆的混入率可以提高异质交通流的运行效率，在混入率为50%的时候表现最为明显。在现行规范中连续出口间距在运行舒适性及效率方面适应异质交通流，但在安全方面并不能适应。因此，通过实验结果确定当连续出口最小间距为370m时在安全及效率方面能更好地适应异质交通流。 |
| 作者： | 韩艳文 |
| 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： | 2022 |
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