拥挤交通环境下高速公路重型车车辆折算系数的确定

摘要

PCE是研究道路通行能力时首先要解决的一个问题。2000版美国《道路通行能力手册》仅仅考虑稳定交通流状态,即A到E级服务水平,给出了重型车PCE的规范值;然而,对于F级服务水平,也就是拥挤交通状况并没有给出PCE的规范值。所以有必要对拥挤交通环境下重型车的PCE做进一步探索和研究。
　　本论文分为理论算法和PCE计算两部分。理论部分:研究针对拥挤交通环境,将PCE的等价性指标选取为后向波波速,提出了一个全新的PCE算法,即基于后向波波速的重型车PCE计算方法,此研究基于一个重要假设:在拥挤路况下,交通流在不同的交通量和车辆密度的情况下有相近的后向波波速。然后利用PCE的最小相对标准偏差和相对误差对该算法进行验证。PCE计算部分:首先,本文使用NGSIM车辆轨迹数据对SUMO交通仿真软件中的跟车模型进行标定,标定后的模型可以表征拥挤状况下的车辆行驶特征;其次,设置SUMO交通仿真中的分析参数,即重型车百分比;再次,依据基于后向波波速的重型车PCE算法计算出每一种交通场景中的重型车PCE。最后,将本文研究的PCE与车头时距法计算求出的PCE和HCM中给定的PCE规范值作比较和分析。研究结果表明:拥挤状况下,重型车对道路的影响大于它在自由流环境下的影响。本文的研究结果对于拥挤交通环境的通行能力计算和服务水平分析提供了一定的理论参考和技术支持。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 PCE的概述

1.3 技术路线

1.4 研究内容

第二章 车辆折算系数的研究综述

2.1 车辆等价折算的等价性指标

2.2 PCE的主要研究方法

2.3各种算法的比较

第三章 基于后向波波速的PCE估计方法研究

3.1研究思路

3.2 拥挤条件下PCE估计算法提出的重要假设

3.3后向波波速的最小相对标准偏差算法

3.4 SUMO仿真软件介绍

3.5 NGSIM数据介绍

第四章 PCE的计算与分析

4.1仿真标定

4.2后向波波速的最小相对标准偏差算法

4.3车头时距法的计算结果

4.4实验结果分析与比较

总结与展望

参考文献

致谢