路内停车行为对道路交通流影响的仿真建模研究

摘要

我国停车供需矛盾日益突出，路内停车由于其使用方便，能够满足人们短时的停车需求，成为有效缓解停车压力的手段，且将在今后较长时间内持续占据重要角色。但是路内停车不仅占用道路资源，降低道路通行能力，而且车辆的停车行为会对动态交通的运行效率造成一定影响。路内停车设置不合理会使道路成为瓶颈路段、引发交通事故从而成为交通拥堵源。所以深入研究路内停车行为影响动态交通的本源和机理，揭示路内停车过程中动态交通流的变化特性，对于提高道路服务水平，缓解道路拥堵，为科学设置和评估路内停车带的运行效果提供理论基础和技术支持有着重要的意义。
　　基于此本文利用数学建模和仿真建模两种方法研究路内停车行为对交通流通行能力、延误等产生的影响。本文的主要工作如下:
　　(1)剖析了路内停车行为影响道路交通流的主要因素及其调查方法。首先通过路内停车选择行为调查，分析停车者在选择路内停车场时所关注的因素。其次从交通运行行为方面分析了路内停车行为对动态交通流的影响机理，并在此基础上明确了路内停车行为的交通影响因素。以实际道路为例给出路内停车行为交通影响因素的实地调查方法，为本文构建数学模型和仿真模型提供基础数据。
　　(2)建立了路内停车行为影响下的路段通行能力模型和延误模型。通行能力模型基于冲突优先权理论建立，考虑了路内停车行为与交通流之间的冲突影响。路段延误模型基于BPR路阻函数，将通行能力模型引入BPR函数建立，模型考虑了停车比例、停车机动持续时间、对向车流、非机动车流等路内停车交通影响因素。利用实地观测数据对延误模型中的变量进行相关性检验和参数标定。最后模拟分析路内停车交通影响因素对道路通行能力和延误产生影响的显著性。
　　(3)基于元胞自动机建立了路内停车行为影响下的单向单车道、单向双车道、双向双车道路的仿真模型。模型考虑停车比例、停车机动持续时间、停车带长度等因素加入了停车车辆的驶入驶出行为规则;单向双车道模型和双向双车道模型加入了车辆受停车车辆阻碍影响时的换道行为规则。结合实际案例验证了模型精度，通过计算机编程数值模拟分析路内停车行为影响交通流的显著性。
　　(4)基于VISSIM软件建立了单车道路内停车路段的机非混行交通流仿真模型。基于该模型分析了非机动车流、不同停放形式对机非混行交通流的影响。研究了机非混行路段设置路内停车带的交通量临界条件。最后，利用实际案例对比分析数学模型、元胞自动机仿真模型和VISSIM仿真模型各自的优缺点。

目录

声明

致谢

摘要

1．1研究背景

1．2研究意义

1．3国内外研究现状

1．3．1国外研究现状

1．3．2国内研究现状

1．4论文研究内容

1．5研究技术路线

1．6本章小结

2路内停车行为调查及交通影响因素分析

2．1路内停车基础理论

2．2路内停选择车行为调查

2．2．1调查方案设计及数据分析

2．2．2路内停车选择行为影响因素分析

2．3路内停车行为交通影响分析

2．3．1路内停车行为交通影响机理

2．3．2路内停车行为的交通影响因素

2．3．3路内停车对交通影响的实地观测调查

2．4本章小结

3 路内停车行为影响下的交通流建模

3．1 路内停车行为影响下的通行能力模型

3．1．1建模思路

3．1．2冲突优先权理论

3．1．3模型建立

3．1．4模型参数取值

3．2路内停车行为影响下的路段延误模型

3．2．1建模思路

3．2．2模型建立

3．2．3影响因素相关性检验

3．2．4模型参数标定

3．2．5影响因素敏感性分析

3．3本章小结

4基于元胞自动机仿真模型的路内停车行为影响研究

4．1 NaSch模型

4．2路内停车交通流仿真建模

4．2．1单向单车道路内停车模型

4．2．2单向双车道路内停车模型

4．2．3双向双车道路内停车模型

4．3仿真模型精度验证

4．3．1案例选取

4．3．2仿真实现过程

4．3．3 单向双车道路内停车模型验证

4．3．4双向双车道路内停车模型验证

4．4路内停车仿真及其影响因素敏感性分析

4．4．1停车比例影响

4．4．2停车机动持续时间影响

4．4．3对向车流密度影响

4．4．4换道规则影响

4．4．5路内停车带长度影响

4．5本章小节

5 基于VISSIM仿真的路内停车行为影响研究

5．1 单车道路内停车VISSIM仿真建模

5．1．1 VISSIM仿真模型建立

5．1．2模型验证

5．2路内停车影响因素敏感性分析

5．2．1非机动车影响

5．2．2停放形式影响

5．3路内停车带设置条件分析

5．4 模型比较

5．4．1 数学模型与元胞自动机模型仿真比较

5．4．2数学模型与VISSIM仿真模型比较

5．4．3三种模型优缺点分析

5．5本章小结

6．1研究结论及成果

6．2研究新意

6．3研究展望

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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