高速公路合流影响区车辆运行建模和仿真分析

摘要

随着我国经济水平的日益发展，机动车拥有量以及道路交通需求急剧增加，高速公路在公路运输中的作用越来越受到重视。而在高速公路的各个组成部分中，合流影响区的高效和安全运行显得尤为重要。因此，研究高速公路合流影响区的车辆运行行为，分析其交通流运行特性，对于提高高速公路系统的安全性和高效性，具有重要的理论意义。本文旨在从微观驾驶行为的角度，对合流影响区车辆的跟驰行为和换道行为进行分析，并以此为基础，探讨合流区交通运行特性以及加速车道的长度对匝道合流情况带来的影响。
　　论文首先介绍了高速公路合流影响区几何构造，并分析了合流影响区的车流运行特点。
　　再则，对合流影响区车辆的跟驰换道特性以及交通流特性主要影响因素进行了分析。在此基础上，通过分析合流影响区不同车道上车辆运行时与周围环境（如周围车辆、加速车道末端等）的作用机理，将主线基本路段跟驰换道模型进行拓展和改进，建立了适用于合流影响区车辆的微观运行模型。
　　最后，本文通过仿真分析，探讨了匝道车流和主线车流间的相互影响关系，发现当匝道或主线流量增大时，主线交通流扰动性增强，不能成功合流的车辆数增多。通过分析慢车比例与合流失败车辆数的关系，发现随着慢车比例的增加，合流失败的车辆数增加。通过分析加速车道长度与匝道流量的关系，发现合流成功车辆数量与加速车道的长度成正相关关系，且加速长度增加到一定值时，合流成功的车辆数不再增加。

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1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究概况

1.3 研究目的

1.4 研究意义

1.5 研究内容和技术路线

2 高速公路合流影响区概述

2.1 高速公路合流影响区的基础知识

2.2 合流影响区车流运行特点

2.3 本章小结

3 合流影响区微观交通特性分析

3.1 跟驰换道行为基础知识介绍

3.2 合流影响区车辆微观运行机理

3.3 合流影响区交通流特性影响要素分析

3.4 本章小结

4 合流影响区车辆运行建模

4.1 合流区加速车道驾驶行为建模

4.2 合流区慢车道驾驶行为建模

4.3 合流区快车道驾驶行为建模

4.4 合流影响区下游驾驶行为建模

4.5 模型检验

4.6 本章小结

5 合流影响区车辆运行模型仿真与分析

5.1 合流影响区交通运行特性分析

5.2 加速车道长度对匝道流量的影响

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要研究成果

6.2 有待进一步研究的问题

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表的学术论文