原文传递
基于ETC门架数据的山区高速通行能力研究
| 论文题名： | 基于ETC门架数据的山区高速通行能力研究 |
| 关键词： | 山区高速公路;通行能力;ETC门架数据 |
| 摘要： | 随着高速公路电子不停车收费（ETC）系统的全网普及，不仅提高了收费站通行能力，也实现了高速公路分段按里程收费的运营方式。ETC 门架作为路网的计费设施，采集了全部车辆的通行数据，蕴含了高速公路的交通流运行规律，可以为高速公路的实际通行能力研究提供参考。重庆地处我国西南，地形条件复杂，高速公路多为山区高速，路段的“桥隧”比例高，长上坡、下坡路段常见，对车辆的行驶产生了一定限制，不同路段的实际通行能力存在差异。如何利用门架收费数据对山区高速实际通行能力进行分析，掌握实际的道路服务水平是山区高速运营管控的重要问题。本文基于ETC门架数据，对山区高速的实际通行能力及影响因素进行研究。 首先，介绍了研究道路通行能力的相关交通流理论，阐述了不同场景下道路通行能力的定义，分析了影响通行能力的主要因素。对实际通行能力的计算方法进行了总结，针对高速公路交通流特点，分析了不同方法的适用性，为建立基于 ETC门架数据的山区公路通行能力分析模型提供了理论基础。 其次，研究了ETC门架数据预处理的一般流程与步骤，提出了基于时空平均思想的交通流参数（速度、密度、流量）采集方法，分析了门架区间路段交通流变化特性与高速公路基本路段的区别。在此基础之上，以实际山区高速为研究对象，利用门架数据研究了山区路段与桥梁路段的实际通行能力与服务水平，探讨了隧道对于高速公路通行能力的影响。通过对比不同车道高速公路交通流特性，确定了实际通行能力影响因素，为下文模型构建提供了思路。 然后，根据山区高速实际交通流特点，建立了基于ETC门架数据的山区高速通行能力分析模型，明确了模型构建所需的自由流速度分析方法和交通流参数估计方法，拓展了传统交通流参数分析的维度，量化了山区特征对于实际通行能力的影响。 最后，以重庆市高速ETC门架数据为例，设计了山区高速通行能力分析模型。利用多元线性回归模型分析了山区特征对于绕城高速和包茂高速的自由流车速的影响，基于高斯过程回归模型构建了考虑自由流速度的流量-速度模型。并以自由流车速为中间值，量化了隧道比例对于双车道高速公路实际通行能力的影响。接着又利用高斯过程回归模型分析了绕城高速主线通行能力与匝道出入交通流之间的关系。 |
| 作者： | 姚成北 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 章玉;胡兴华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
