城市快速路施工区可变限速模型研究

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1、城市快速路施工区可变限速模型研究李晓玲王伟智（福州大学土木工程学院，福建福州350108）摘要：城市快速路施工区是快速路的瓶颈路段，此路段经常发生交通拥堵和交通事故，存在较大的安全隐患。施工区车辆从高速自由流向低速阻滞流过渡，车速的变化是导致施工区拥堵和事故的主要因素。车速限制是控制施工区交通拥堵和事故的主要手段，本文引入可变限速的思想，考虑影响施工区车速的因素如V/C、大车率、服从率等因素，提出基于交通流理论和基于交通冲突技术的施工区可变限速模型。通过仿真进行了模型的标定，并基于算例得到施工区的限速值，该模型能克服现有限

2、速方法的不足。关键字：快速路施工区、可变限速、V/C、大车率、服从率、冲突技术中图分类号：U491.2ThevariablespeedlimitsofurbanexpresswayworkzonesLIXiao-ling,WANGWei-zhi(CollegeofCivilEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou,Fujian350108,China)Abstract:Urbanexpresswayworkzoneisthebottleneckoftheexpressway,thesectio

3、nalwaysoccurstrafficjamsandaccidents.Therefore,theworkzoneshavepotentialsafetyhazards.Thevehiclestransitfromthefreeflowofhighspeedtoblockflowoflowspeed,thechangeofvehiclespeedisthemainfactorleadingtotheworkzonecongestionandaccidents.Speedlimitisthemainmethodtocont

4、roltrafficjamsandaccidents.Thispaperintroducesthevariablespeedlimitthought,considersthev/c,largevehiclemixrates,thecompliancerates,andotherfactors,putsforwardthevariablespeedcontrolmodelbasedontrafficconflicttechniqueandthetrafficflowtheoryoftheworkzone.Thepaperca

5、libratesthemodelthroughthevissimsimulation,andbasedonanexamplecalculatesthevalueofspeedlimitswhichcanovercometheshortageofthecurrentspeedlimits.Keywords:Urbanexpresswayworkzone,Variablespeedlimits,V/C,largevehiclemixrates,compliancerates,trafficconflicttechnique0引

6、言城市快速路服务于城市内的快速交通运输，且兼高速公路和城市干道的特点，在城市道路中的地位非同一般。施工区常常不可避免地封闭车道，导致施工区车速降低，道路的通行能力大幅度减少，施工区车辆从高速自由流向低速阻滞流过渡的过程中就存在很大的安全隐患。当前我国的大部分施工区都缺乏相对规范化的交通组织和管理，施工区的交通环境变得更加复杂，导致了施工区成为道路上的瓶颈路段，成为交通运输中最薄弱的地方，经常发生交通拥堵和交通事故。国内外对施工区的研究主要体现在三个方面：施工区的相关规范研究、施工区的交通特性研究以及施工区仿真研究等。美国在

7、施工区限速值确定及限速方法方面的研究具有一定的代表性，对施工区各种限速措施效果进行了评价[1-2]，在施工区内实施了VSL（VariableSpeedLimits）可变限速控制策略[3-5]。国内对施工区的研究主要是施工区交通信号控制研究[6-7]，施工区限速标志位置研究[8]和施工区限速方案评价[9-13]等方面，但对于施工区的限速值的确定通常是人为取值后评价限速方案的优劣，缺乏科学性和可靠性。针对可变限速的算法，国内外主要包括3类：基于交通流模型的算法、加权法和智能算法。基于交通流模型的算法主要是对交通流模型的推导、改

8、进和融合。加权法是指先得到理论限速值，然后对驾驶人行为、道路条件、交通条件等影响因素进行加权处理，最终得到限速值。智能算法主要包括神经网络、模糊控制、遗传算法和强化学习等。本文综合这三种方法的特点，考虑影响施工区限速值的因素，采用加权法和交通流模型法及交通冲突技术方法相结合的方法确定施工区的可变限速值。