车道被占用对城市道路通行能力的影响研究

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1、2012高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，

2、可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名)：1.2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2012高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会

3、送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：车道被占用对城市道路通行能力的影响研究摘要本文就交通事故车道被占用对道路通行能力的影响问题进行了讨论，以附件中视频为基础进行建模求解，得到了较为理想的结果。分析实际通行能力的变化，建立了根据道路实际条件计算实际通行能力的模型。首先计算道路在理想状况下的通行能力；然后，统计不同时刻道路上的车辆总数和最大队长排队车辆数，由此评价该时刻的道路实际通行条件，并计算道路实际通行能力修正系数；最后，计算采样时刻道路的实际通行能力。结果显示：事故前期，视频1三次实际通行能力高峰分别为1

4、548.54辆/h、1161.41辆/h、1050.80辆/h，视频2三次实际通行能力高峰分别为1548.54辆/h、1393.69辆/h、1254.32辆/h，事故后期图像区域稳定，实际通行能力均在600辆/h上下波动。由于事故前期路段车流量不大，事故横断面实际通行能力随每次上游交叉口绿灯放行明显增强，视频2的车流量大于视频1，因此，同一横断面交通事故所占车道不同对实际通行能力影响存在一定差异。采用两独立样本T验证以上结论，检验结果为存在显著差异。事故后期接近市民下班高峰，车流量明显增大，事故占用车道的不同对路段实际通行能力影响减

5、弱。下游路口三车道车流量比例需求不同，且上游汽车驾驶员对事故具体位置不知情，导致行驶于内侧两车道的车辆在事故点并线拥挤现象严重，这是造成该路段长时间阻塞的主要原因。信号灯时间分配不合理、事故点与上游小区出口距离过短也是造成交通拥堵的原因。针对问题三，首先统计视频1中38个时间点排队系统的队列长度，绘出事故期间队列长度随时间变化曲线。分析排队过程，首先利用分布，对单位时间内到达的车辆数、服务时间进行分布拟合检验，得到的结果为：前者服从参数为的泊松分布，后者不服从负指数分布，按一般分布处理。利用蒙特卡罗方法模拟M/G/1排队模型的随机过

6、程，分三步进行，首先利用根据视频一统计描述排队的过程；然后建立车辆到达时间间隔和服务时间与累计频率的对应关系；最后利用累计服务时间和累计到达时间分析不同时刻的队列长度。根据仿真结果，绘出队长随时间变化的曲线，在众多仿真结果中可以找到和视频一统计的到的实际结果非常接近的曲线（结果见图）。由次可以看出，事故初始阶段，队列长度随上游路口交通信号灯的变化呈周期性涨落，事故发生后的第1分钟、第4分钟和第6分钟队列长度均达到高峰，这3个时间段恰好对应路口绿灯放行时间，由于此时路段车流量不大，每次涨落后均能回到0点，即事故路段畅通。第8分钟后，队

7、列长度不断波动且整体呈上升趋势，此时路段车流量加大，堵车现象越来越严重。此结果与问题1分析所得结论一致，可以说明视频一中的排队过程服从M/G/1模型。针对问题四，为计算从事故发生到车辆排队长度到达上游路口用时，采用基于排队论的蒙特卡洛法模拟事故路段车辆排队系统。首先，根据车辆长度和车距的实际数值，以及各队列中车辆数的理论比例，将140米的队列长度，等效为系统中的车辆总数，利用已知的系统参数，通过蒙特卡罗法模拟排队模型的随机过程，可以仿真出多种不同的情况，取其中的100种，计算所用时间的平均值，得到得到从事故开始，经历。。。，车辆排队

8、长度达到上游路口。本文的特色在于采用蒙特卡洛法对排队过程进行多次模拟，代替了复杂的非线性方程的求解，真实地还原排队过程，改进模型后提高了模型的预测精度。【关键词】实际通行能力两独立样本T检验M/G/1蒙特卡洛法121问题重述车道被占用