高速公路养护作业区用户费用计算及仿真技术研究

摘要

随着我国高速公路的快速发展，高速公路在人们的出行中占据了越来越重要的地位。公路养护是延长高速公路寿命，维持高速公路高服务能力的关键手段。高速公路的养护过程中一般要求不断交通，这一过程对交通运行状态有较大的影响，尤其是交通量较大的高速公路。同时，由于养护作业区的存在，道路使用者费用(包括运营费用、时间延迟、安全等)均有变化，在全寿命周期内合理确定路面结构时，必须合理考虑道路使用者费用的变化。本文结合全寿命周期费用分析的基本要求，对高速公路养护作业区的用户费用的分析进行了相关的研究。 本文首先借助京沪高速公路淮安段(K77+000～K118+000)部分路段的路面养护专项研究的有关成果，分析了我国高速公路养护作业区的交通状态的变化，包括车速的变化，车道占有率的变化等等。为了进一步分析作业区对交通状态的影响，论文借助计算机微观模拟技术，利用德国PTV公司开发的VISSIM仿真软件，对不同交通和道路条件下的高速公路养护作业区的通行能力和延误进行了计算机仿真，通过分析仿真结果，可以确定养护作业区的最佳设置位置和时间等因素。 论文结合全寿命费用分析的基本要求，在高速公路交通状态模拟仿真的基础上，将交通状态分为自由流状态和强制流状态，并给出了两个交通流状态下的用户费用的组成和相应的计算方法。并使用风险控制的分析方法计量用户费用。最后，本文在计算方法的基础上开发了用户费用的计算软件。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外作业区交通研究现状

1.2.1国外作业区交通状态研究

1.2.2国外全寿命周期费用研究

1.2.3国内全寿命周期费用研究

1.3主要研究内容及技术路线

第二章我国高速公路养护作业方式及管理现状分析

2.1我国高速公路养护作业的主要方式及交通管制

2.2我国高速公路养护作业区交通特征分析

2.2.1高速公路作业区交通特性的分析

2.2.2高速公路作业区交通流特性的分析

2.3本章小结

第三章高速公路养护作业区交通流模拟仿真技术研究

3.1国内外交通流模拟仿真技术发展现状

3.1.1国外交通流仿真技术发展现状

3.1.2国内交通仿真技术的发展现状

3.2 VISSIM软件的特点

3.2.1系统的功能

3.2.2 VISSIM的应用领域

3.3 VISSIM模型参数的校正

3.4养护作业区交通特征的微观仿真

3.4.1高速公路养护作业区通行能力的微观仿真

3.4.2高速公路养护作业区的排队延误

3.5本章小结

第四章高速公路养护作业区用户费用计算方法研究

4.1高速公路养护作业区用户费用计算理论分析

4.1.1公路用户费用的概念

4.1.2作业区的确定

4.1.3作业区特征

4.1.4交通特征

4.2高速公路养护作业区用户费用组成分析

4.2.1自由流

4.2.2强制流(服务水平F)

4.3高速公路养护作业区用户费用计算的主要步骤

4.3.1计划未来的交通需求

4.3.2计算单向小时需求量

4.3.3确定道路的通行能力

4.3.4量化受每个费用组成影响的交通状况

4.4高等级公路作业区存在时的用户费用计算方法汇总

4.4.1计算作业区降低车速产生的延误费用

4.4.2计算作业区速度改变产生的延误费用

4.4.3计算作业区速度改变产生的VOC

4.4.4计算拥挤区速度和拥挤区长度

4.4.5计算拥挤停车延误产生的费用

4.4.6计算拥挤区的停车产生的VOC

4.4.7计算拥挤变换产生的VOC

4.4.8计算拥挤降低车速产生的延误费用

4.4.9作业区用户费用的集合

4.5高速公路养护作业区用户费用计算结果风险法分析

4.5.1风险分析法所需要的资料

4.5.2风险分析法步骤

4.6本章小结

第五章高速公路养护作业区用户费用的计算软件开发

5.1高速公路养护作业区用户费用计算软件的系统结构

5.2软件的主要功能介绍

5.3软件的附属结构功能

5.4本章小结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2进一步研究的问题

致谢

参考文献

攻硕期间发表的学术论文