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异常事件下高速道路交通状态的分析与仿真

张海军 张珏 杨晓光

张海军, 张珏, 杨晓光. 异常事件下高速道路交通状态的分析与仿真[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(2): 116-121.
引用本文: 张海军, 张珏, 杨晓光. 异常事件下高速道路交通状态的分析与仿真[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(2): 116-121.
ZHANG Hai-jun, ZHANG Jue, YANG Xiao-guang. Analysis and simulation of traffic state on expressway during incident[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(2): 116-121.
Citation: ZHANG Hai-jun, ZHANG Jue, YANG Xiao-guang. Analysis and simulation of traffic state on expressway during incident[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(2): 116-121.

异常事件下高速道路交通状态的分析与仿真

基金项目: 

国家自然科学基金项目 70122201/G0114

详细信息
    作者简介:

    张海军(1978-),男,山东烟台人,上海市政工程设计研究总院高级工程师,博士,从事交通运输规划与管理研究

  • 中图分类号: U491.114

Analysis and simulation of traffic state on expressway during incident

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  • 摘要: 为了考察异常事件对高速道路交通运行的影响, 对事发后高速道路局部交通状态的演变过程进行了分解, 分析了各阶段的事发点通行能力, 并将事发点通行能力的影响因素归纳为事件性质、阻塞行车道宽度、事件发生位置、现场行车秩序与上游交通量等五类, 针对交通事故引起局部车道临时关闭这一典型的异常事件, 进行微观交通仿真。仿真结果表明: 行车延误随着车道关闭开始大幅度增长, 直至车道开放, 之后开始降低, 整个演变过程伴随着波动; 当交通量接近于道路通行能力时, 交通流系统处于脆弱的平衡状态, 异常事件极易引起大范围、长时间的交通拥堵, 此时, 应采取交通诱导和匝道控制等必要的措施来转移部分交通量, 减小异常事件的影响。

     

  • 图  1  交通状态演变过程

    Figure  1.  Evolvement process of traffic state

    图  2  事件横向位置的影响

    Figure  2.  Influence of transverse positions of incident

    图  3  速度-流量曲线对比

    Figure  3.  Comparison of V-Q curves

    图  4  仿真路段

    Figure  4.  Simulation section

    图  5  事件发生后各指标的演变

    Figure  5.  Evolvement processes of indices during incident

    图  6  交通量对d的影响

    Figure  6.  Influence of traffic volume on d

    图  7  T1d的影响

    Figure  7.  Influence of T1 on d

    图  8  应对措施对d的影响

    Figure  8.  Influence of measures on d

    图  9  T2对比

    Figure  9.  Comparison of T2

    图  10  D的对比

    Figure  10.  Comparison of D

    表  1  仿真条件

    Table  1.   Simulation conditions

    影响条件 条件改变设定
    车道关闭持续时间T1 分4级, 即5、15、30与60 min
    上游交通量 交通量分高、中、低3级: 高交通量, 设定上游主线流量为4 400 pcu·h-1, 入口匝道流入量为1 400 pcu·h-1; 中交通量, 设定上游主线流量为4 000 pcu·h-1, 入口匝道流入量为1 000 pcu·h-1; 低交通量, 设定上游主线流量为3 500 pcu·h-1, 入口匝道流入量为600 pcu·h-1。考虑到城市高速道路上大车比例很小(据抽样调查统计, 上海中心区申字型高架快速路上大车比例约为3%), 为了纯化问题, 仿真中设定所有运行车辆均为标准小汽车
    应对措施 分3种情况: 不采取任何应对措施, 上游交通需求保持不变; 临时关闭该入口匝道; 同时进行信息诱导与匝道控制, 以实现流量转移。针对高交通量, 主线转移为10%, 匝道流入率为450 pcu·h-1; 针对中交通量, 主线转移为10%, 匝道流入率为400 pcu·h-1; 针对低交通量, 主线转移为5%, 匝道流入率为540 pcu·h-1。采取措施的时间范围均设定为比主线车道关闭迟启与迟断10 min
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-06-12
  • 刊出日期:  2008-04-25

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