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原文传递基于隧道交通密度分级可变限速方法研究

论文题名：	基于隧道交通密度分级可变限速方法研究
关键词：	交通事故;隧道路段;可变限速;模拟退火算法;仿真技术;严重程度
摘要：	近年来，我国隧道交通事故数量不断增加。为了找到隧道交通事故发生的原因，学者对隧道交通事故进行了大量的统计分析。研究发现，在隧道事故当中，追尾事故占比最高。行驶车速与隧道规定限速值差异较大是导致隧道交通事故频繁发生的主要原因，进而反映出国内很多隧道的限速方式不适用于当地隧道交通实际状况。针对这一现象，需要合理规定隧道限速值，科学合理地布设隧道限速设施，制定合理的限速方式。基于隧道传统限速方式存在的问题，以减少隧道事故数量、提高车辆通行效率为目的，本文引入了分级可变限速方式进行隧道限速研究。　　本文研究分为隧道交通安全影响分析、基于交通密度分级可变限速方法研究、隧道可变限速技术设置及效果分析、成渝环线高速案例分析四个部分。本文第一部分统计研究了成渝高速公路隧道路段的事故特征、隧道路段的交通流特征，分析隧道交通流与交通事故数量、严重程度的关系。为了研究限速对交通安全的影响，在VISSIM软件中建立仿真路段同时标定基本参数，在限速作用下观察各指标的变化情况，分析限速对隧道交通安全运行的影响效果。本文第二部分提出了分级可变限速方案来弥补传统固定限速方式的缺陷。将改进过后的METANET作为隧道基本交通流模型，在交通流模型基础上建立可变限速模型用来规定隧道限速取值范围、确定限速目标。采用混合遗传模拟退火算法对可变限速模型中目标函数值进行求解。本文第三部分研究了隧道限速区长度计算、隧道限速设施设置、一般速度控制技术设计，然后将限速技术与前文中研究的限速模型结合。为了证明可变限速能比传统规定限速更有效地保障隧道交通安全，在案例分析中进行传统限速与可变限速对比实验，观察隧道高密度、低密度交通状态下两种限速方式对限速目标作用效果。本文最后部分为了证明本文研究的分级可变限速方式能适用于不同长度隧道，将案例分析中的研究对象扩大到整个成渝环线高速的隧道路段。根据隧道交通拥堵等级划分为交通低密度和高密度隧道，在两种隧道交通密度状态下进行固定限速与可变限速对比实验，观察限速目标函数值的变化。　　本文研究的成渝环线高速公路不同长度隧道中，隧道交通无论是拥堵还是畅行状态，采用分级可变限速方式比传统固定限速方式更有效地改善限速目标值，从而提高隧道交通安全、效率。从交通安全的角度考虑，减小了隧道内车速的标准差值，降低了车速离散大小，车辆间的车头时距分布更加满足安全要求，有效地减少了隧道交通事故数量，最大限度减少了人员财产等方面的损失，提高了交通安全系数；从交通效率角度来看，采用可变限速缩短了车辆通过隧道的时间，amp;nbsp;在仿真时间内车辆能够行驶更远的距离，减少拥堵排队的时间，隧道车辆运行更加畅通，提高了车辆在隧道中的通行效率。
作者：	谭鲲鹏
专业：	交通运输工程
导师：	姚红云
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022