快速路设置公交专用道的交织区通行能力研究

摘要

为有效缓解日益凸显的城市交通拥堵状况，公交优先受到越来越多的关注。公交专用道作为一种行之有效且实施费用低的公交优先手段正被广泛采用，且已经逐步设置于城市快速路上。快速路设置公交专用道的交织区通行能力是规划、设计及评价该类型交通设施非常关键的指标，然而目前少有针对该类型交织区通行能力的研究。基于此，本文基于该类型交织区的实地数据，开展该类型交织区车流特性分析及通行能力估算方法研究。
　　首先，本文对交织区车流特性分析、未设置公交专用道的交织区通行能力研究以及设置公交专用道等车道的交织区通行能力研究展开综述，分析并总结了这三方面的研究现状。在此基础上，确定了本文研究内容。
　　其次，针对本文的数据需求，制定并实施了数据采集方案，针对所采集数据的特点设计了视频交通检测系统和人工相结合的数据处理方法。在此基础上，从定性及定量的角度分析了快速路设置公交专用道的交织区长度、车道数、交织流量比、公交交织比、公交专用道设置位置等重要参数对交织区车流运行的影响。此外，通过分析大量实测数据研究了该类型交织区的宏观及微观特性，其中宏观特性包括交通组成特性及各社会车道交通流基本参数间的关系特性，微观特性包括车辆跟驰特性及交织运行特性。
　　然后，根据主线车速及合流车速确定交织区车辆合流时的理想安全间隙，并基于可接受间隙理论提出考虑交织区长度影响的交织区期望变换车道车辆数的计算方法。此外，结合该类型交织区交织需求特征对通行能力进行分析，提出模型构建的前提假设，在此基础上结合可按受间隙理论及线性规划方法构建该类型交织区通行能力模型。该模型以单位时间内主路及匝道汇入并通过该类型交织区的各股车流之和最大为目标函数，以快速路基本路段通行能力、各交织车道期望变换车道车辆数、社会车辆交织流量比、公交车交织流量比、匝道公交车流量比为约束条件。此外，针对上述通行能力模型设计了程序算法实现步骤。
　　最后，从模型精度验证及参数敏感性分析两个方面进行模型有效性验证。得到了两个调研地点不同天的实测值、模型计算值及对应的多个误差指标值，此外还得到了变化模型各主要参数时各组模型计算的通行能力及车流最大通过量的变化趋势，以上获得的结果均表明论文构建的通行能力模型是有效的。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 研究目标与内容

1．3 研究技术路线

2 国内外研究综述

2．1 交织区车流特性研究综述

2．1．1 交织区车流运行影响因素

2．1．2 交织区车流特性

2．2 未设置公交专用道的交织区通行能力研究综述

2．2．1 HCM中的方法

2．2．2 基于仿真的方法

2．2．3 基于可接受间隙理论的方法

2．3 设置公交专用道等车道的交织区通行能力研究综述

2．4 本章小结

3 快速路设置公交专用道的交织区数据采集与处理

3．1 数据采集

3．1．1 数据采集方案制定

3．1．2 数据采集方案实施

3．2 数据处理

3．3 本章小结

4 快速路设置公交专用道的交织区车流特性分析

4．1 快速路设置公交专用道的交织区车流运行影响因素

4．1．1 交织区长度

4．1．2 交织区车道数

4．1．3 交织流量比

4．1．4 公交交织比

4．1．5 公交专用道设置位置

4．2 交通组成特性

4．3 车流参数之间的关系

4．3．1 交通量-密度模型

4．3．2 速度-密度模型

4．3．3 交通量-速度模型

4．4 交织区车辆跟驰特性

4．5 交织区交织运行特性

4．5．1 交织车辆变换车道特性

4．5．2 交织车辆变换车道过程分析

4．5．3 交织车辆的可接受间隙

4．6 本章小结

5 快速路设置公交专用道的交织区通行能力模型

5．1 研究方法

5．2 理想安全间隙

5．2．1 加速合流情况下理想安全间隙的确定

5．2．2 减速合流情况下理想安全间隙的确定

5．2．3 等速合流情况下理想安全间隙的确定

5．3 交织区期望变换车道车辆数

5．3．1 变换车道需求长度分布

5．3．2 期望变换车道车辆数的计算

5．4 快速路设置公交专用道的交织区通行能力模型构建

5．4．1 快速路设置公交专用道的交织区通行能力分析

5．4．2 模型前提假设

5．4．3 通行能力模型构建

5．4．4 计算步骤

5．5 本章小结

6 模型有效性验证

6．1 模型精度验证

6．2 模型参数敏感性分析

6．3 本章小结

7 结论与建议

7．1 本文主要结论

7．2 建议及展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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