高速公路隧道交通拥堵的机理及仿真研究

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1、分类号U491单位代码10618密级学号2120950041专业硕士学位论文高速公路隧道交通拥堵的机理及仿真研究研究生姓名：肖承凯导师姓名及职称：向红艳副教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月20日专业领域名称交通运输工程论文答辩日期2015年06月02日2015年06月10日MechanismandsimulationoftrafficcongestioninfreewaytunnelADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandid

2、ate：ChengkaiXiaoSupervisor：Prof.HongyanXiangChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑垂声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究Ｘ作所取得的成果。除义中己经注明引用的内容外，本论文不包貪任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，巧已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果山本人承担。、＾《〇学位论文作者签名：

3、Ｒ期：扣巧月円尚；！敦ｂ／重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和化子版，允许论文被寮阅和借阅。本人授权重庆交通大学可将本学位论义的全部内容编入有关数据库进行检、。索，可切采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论

4、义的权利。居；向承訊指导教师签名学位论文作者签名：日期：玄川啤占月／口日日期：贫巳月ｂ行ｆ本人同意将本学位论文提交至中国学术期利（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定旱受相关权益。学位论文作者签名；水加指导教师签名；Ａ〇〇円期：知片年＾月日日期：心许月／日／摘要摘要近年来，我国的高速公路建设发展迅速，特别是随着山区高速公路建设的大力推进，高速公路隧道的数量保持着较快增长趋势，并且随着经济的发展，高速公路隧道内的车流量持

5、续增大，交通拥堵的现象越来越突出。交通拥堵还会诱发交通安全、环境污染、出行时间增加、车辆能耗增加等一系列问题，因此，研究高速公路隧道交通拥堵的产生、传播和消散机理，对缓解隧道交通拥堵，改善隧道交通安全形势，减少隧道环境污染，提高隧道交通管理水平等具有重要的理论意义和应用价值。本文分别通过交通波理论和元胞自动机模型来研究高速公路隧道交通拥堵的产生、传播和消散机理，具体内容如下：①从驾驶人、车辆行驶特征、隧道环境特征、道路条件和交通事故五个方面分析了高速公路隧道交通拥堵现象的成因。②宏观上研究了高速公路隧道常发性交通拥堵和偶

6、发性交通拥堵的聚集和消散过程。通过交通波理论对高速公路隧道发生常发性交通拥堵或偶发性交通拥堵时的交通流特性进行了研究。③在NS模型中，所有的车辆遵循同一随机慢化概率p，这与实际交通情况有较大差别，在实际情况中，当前车辆的随机减速概率受到前车速度的影响，根据这一现象本文改进了NS模型的随机慢化规则，并对隧道进行合理分段，由此建立了一种模拟高速公路隧道交通拥堵的元胞自动机仿真模型。④以成渝高速上的中梁山隧道为高速公路隧道常发性交通拥堵仿真案例，以酉阳桃花源隧道为高速公路隧道偶发性交通拥堵仿真案例，通过运用本文建立的模拟高速公

7、路隧道交通拥堵的元胞自动机仿真模型，在MATLAB软件中进行仿真，在不同的仿真条件下，研究了高速公路隧道中常发性交通拥堵和偶发性交通拥堵的演化过程，并把偶发性交通拥堵的仿真结果与运用交通波理论得到的计算值进行了比较分析。本文提出基于元胞自动机的交通拥堵仿真模型，可以得到交通拥堵最大排队长度和拥堵时间等参数，对以后高速公路隧道交通拥堵机理的研究具有重要参考价值。关键词：交通拥堵，隧道，元胞自动机模型，交通仿真I重庆交通大学硕士毕业论文ABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopment

8、offreewayconstruction,especiallyfreewayconstructioninthemountainousarea,thenumberoffreewaytunnelshasmaintainedarapidgrowthtrend.Besides,withthedevelopmentofthe