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高速公路隧道交通流移动瓶颈效应特性及车流运行方案优化研究
| 论文题名： | 高速公路隧道交通流移动瓶颈效应特性及车流运行方案优化研究 |
| 关键词： | 高速公路隧道;交通流;移动瓶颈效应;车流运行方案 |
| 摘要： | 货车因车速较低在隧道中易引发压车现象，产生交通流移动瓶颈效应，严重影响交通流通行效率。目前，表征移动瓶颈效应程度的技术指标缺乏，制约了隧道通行效率提升和车流运行方案的合理选择。开展隧道移动瓶颈效应特性及车辆运行方案优化研究，有助于实现隧道交通流更精细管理，对于提升高速公路通行效率具有重要意义。 本文首先结合高速公路典型案例，分析了移动瓶颈现象对交通流的影响，结合普通路段移动瓶颈效应产生机理及移动瓶颈效应影响下车速、密度特性、识别方法等，研究了隧道环境下移动瓶颈效应特性。然后，为使得交通流更符合隧道路段车辆的加减速特征、速度特性等，选取Vissim作为隧道交通流运行仿真工具，通过采集隧道路段实际交通流数据，利用遗传算法和Vissim中的COM接口功能，对默认的驾驶行为参数进行自动校正。根据移动瓶颈速度特性、隧道路段特点，将小车分为移动瓶颈小车、自由行驶小车、受阻小车三类，选择移动瓶颈小车比例作为表征移动瓶颈效应程度的指标。其次，针对隧道长度、大车期望速度、大车比例、交通量4种变量，在其他3种因素不变的情况下，进行控制变量实验，研究单变量影响下移动瓶颈效应程度的变化。设计正交仿真实验，进行了多变量的极差分析和方差分析，得到了4种变量的主次关系结果。最后，针对客货混行不变道、客货分离、客货混行可变道三种车流运行方案，设计了隧道长度为500m~3500m、大车期望速度为40km/h~70km/h、大车比例为15％~75%、流量为500veh/h~2500veh/h情况下的仿真实验，以平均延误时间、平均速度、平均排队长度为效率评价指标，采用层次分析法进行综合评价，得到了特定情况下单向两车道隧道车流运行优化方案，为单向两车道隧道车流运行方案优化提供了方法和思路。 本文从移动瓶颈速度特性、隧道路段特点出发，选择移动瓶颈小车比例作为隧道移动瓶颈效应程度表征指标，研究了隧道影响因素与移动瓶颈效应程度的关系。对单向两车道隧道车流运行方案进行了优化，提高了通行效率，对科学指导单向两车道隧道运营具有重要意义。 |
| 作者： | 吴涛 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 彭余华 |
| 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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