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原文传递混合非机动车交通特性及安全性提升措施

论文题名：	混合非机动车交通特性及安全性提升措施
关键词：	交通安全;混合非机动车;机非冲突;安全性评价;提升措施
摘要：	本文所指的混合非机动车是指自行车和电动自行车混行情况下的非机动车的统称。随着电动自行车数量的不断增加，在当前的城市非机动车中，电动自行车的数量已经与自行车数量相当甚至是超过了自行车的数量，使得当前的城市非机动车已成为了本文所谓的混合非机动车。混合非机动车现象的出现，不仅带来了一系列的交通管理难题，也带来了一系列的交通安全隐患。因此，对混合非机动车的交通特性进行研究，分析其交通安全问题存在的原因，并有针对性的提出相应的改进措施，具有理论和实践的双重意义。混合非机动车的交通特性，可以分为宏观和微观两个层面，宏观层面是指混合非机动车流的速度-密度特性、交叉口及路段的机非冲突特性等，微观层面则是指非机动车驾驶人交通行为的相关特性，本文主要对以上问题进行深入探讨。　　本文首先研究了自行车和电动自行车的速度和道路占用面积特性，引入混合系数的概念对非机动车流中电动自行车所占的比例进行了定量刻画，并通过虚拟线圈法调查得到了混合系数为0.4及0.5的混合非机动车流的速度-密度特性。在此基础上，分别利用NaSch元胞自动机原理及气体动力学原理对混合非机动车流的速度-密度关系进行仿真建模，借鉴物理学中的相变理论，将混合非机动车流根据密度大小划分为自由流相、紊流相和饱和流相，并结合实际调查数据验证了仿真模型的正确性及适用范围。最后，采用回归理论，给出了混合系数为0.5的混合非机动车流的速度-密度分析模型。　　针对交叉口的混合非机动车的机非冲突特性，本文提出了交叉口非机动车行驶轨迹点数据采集的方法，即视频坐标法，并以交叉口的长度和宽度来标识交叉口的规格，采用视频坐标法对交叉口中左转非机动车流的轨迹点坐标值进行采集，得出不同规格的信号交叉口下非机动车流的左转轨迹方程，该轨迹方程为一般的二次函数方程而非圆规方程。在此基础上，以交叉口几何尺寸中相关参数为变量，得出轨迹方程中的各参数对于交叉口长度和宽度的函数表达式。对于两相位控制交叉口，本文先是通过交通调查，得到自行车和电动自行车在通过交叉口的时间分配上对于机动车的转换系数，再根据该转换系数，得出两相位交叉口中左转非机动车流进行专用信号控制的流量临界值;对于四相位控制交叉口，研究得到了左转非机动车流的膨胀效应，并建立了膨胀宽度与左转非机动车在停车线排队处宽度之间的关系，再根据左转车流因膨胀效应而与左转机动车之间所产生的干扰，得出四相位控制交叉口左转非机动车流单独控制的流量临界值。　　针对路段的混合非机动车流机非冲突特性，本文首先分析了非机动车越线行驶与路段机非冲突的关系。在此基础上，利用混合非机动车流速度-密度关系的相关研究成果，先是从宏观层面提出了非机动车越线行驶的临界流量判别模型，进而提出路段机非冲突的分析模型;再是从微观层面提出了非机动车越线行驶的概率模型和路段机非冲突的概率模型。并利用流体力学中的保角变换原理，研究了路边停车位和公交车站设置后对非机动车流运行影响的定量分析模型，并从避免机非冲突的角度提出了路边停车位和公交车站设置的判断阈值。<中文标题>= 　　在以上研究的基础上，本文分析了非机动车宏观交通流与微观交通行为之间的关系，基于宏观层面机非冲突的特性，研究得到了交通行为产生机理与危险程度之间的关系。针对非机动车驾驶人交通行为的安全性评价，本文提出了3项一级评价指标和9项二级评价指标，并采用量表分析法对测试问卷进行了定量分析并进行了优化，最后得出了适合于非机动车驾驶人交通行为安全性评价的测试问卷。在此基础上，通过问卷测试得到的非机动车驾驶人交通行为安全性的评价指标，利用模糊测度的方法，建立了非机动车驾驶人交通行为安全性的评价模型。　　最后，结合本文在混合非机动车流的速度-密度关系模型、交叉口及路段的机非冲突分析模型的相关研究成果，为提高非机动车驾驶人的交通安全性，本文从交通设施提升和交通行为规范两方面提出了非机动车交通安全的提升对策。宏观上，主要提出了基于交通安全的机非硬隔离设施的设置判别阈值以及基于交通安全的交叉口非机动车控制方法。微观上，则结合非机动车驾驶人安全性评价模型，基于“规范行为、提高意识”的原则，从政策层面、管理层面及教育层面提出了非机动车交通安全性的提升措施，并提出具体的干预模式、干预途径及干预措施。
作者：	张水潮
专业：	交通运输规划与管理
导师：	王炜;任刚
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文