考虑集装箱卡车影响的上匝道合流区通行能力模型

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1、考虑集卡影响的上匝道合流区通行能力模型吴志周收稿日期：2012-08-11基金项目：上海市科技攻关项目（11DZ2291400）第一作者：吴志周（1975-），男，副教授，工学博士，主要研究方向为智能交通系统.E-mail:wuzhizhou@tongji.edu.cn，范宇杰通讯作者：范宇杰（1988-），男，硕士生，主要研究方向为交通信息工程及控制.E-mail:fantasy.fyj@163.com，张剑桥（同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804）摘要：基于合流区交通流的作用机理，通过实际观测数据对VISSIM仿真参数进行标定，建立考

2、虑集装箱卡车影响因素的上匝道合流区通行能力分析的仿真模型，进而利用仿真模型定量分析主线外侧车道流量、集卡混入率两因素对上匝道合流区通行能力的影响，得到考虑集卡影响的上匝道合流区实际通行能力回归模型，并通过实测数据进行验证。关键字：上匝道；合流区；通行能力；集装箱卡车；VISSIM仿真中图分类号：U491.2ModeloftheMergeCapacityundertheImpactofContainerTrucksWUZhizhou,FANYujie,ZHANGJianqiao(KeyLaboratoryofRoadandTrafficEngineeringo

3、ftheMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shanghai201804,China)Abstract:Basedonthetrafficflowmechanismanalysisandfielddatacollectioninmergearea,theVISSIMsimulationmodelisestablishedandcalibratedtoanalyzethemergecapacityundertheimpactofalargenumberofcontainertrucks.Thenamultivariater

4、egressionmodelofmergecapacityisconstructedbytakingintotheconsiderationthesetwoparameters,thetrafficvolumeandthemixedrateofcontainertrucksonshoulderlane.Finally,acasestudyisintroducedtoverifythemodel.Keywords:on-ramp;mergearea;trafficcapacity;containertrucks;VISSIMsimulation上匝道是快速路等

5、连续流设施的物理瓶颈，集装箱卡车（简称“集卡”）由于载重大、加减速度小、换道所需时间和距离长，在合流区运行效率低，更易造成快速路合流区的拥堵。美国《道路通行能力手册（HCM）》虽然指出重型车辆对合流区的影响区别于对基本路段的影响，但并没有给出定量的分析和说明，上匝道合流区通行能力依然是通过折算成标准小汽车获得。在集卡流量较大的上匝道合流区，由于集卡需寻找主线外侧车道的可穿越间隙，从匝道变道汇入主线，其通行能力可能远低于规范的理想推荐值[1]。因此，研究多集卡环境下的快速路上匝道合流区实际通行能力有助于完善上匝道合流区的交通流理论研究，也为集疏运功能快速路的上

6、匝道交通管理、设计提供理论支持。1国内外研究现状国内外对各种合流现象下的上匝道合流区通行能力进行了广泛的研究。文献[2]通过对德国高速公路的实际流量、车速的分析处理，以外侧车道的流量作为影响因素建立了上匝道合流影响区通行能力模型；文献[1]建立了主线外侧车道流量、主线流量及上匝道汇入主线流量的回归关系模型，从比较宏观的角度探讨了上匝道通行能力；文献[3]利用实际调查数据建立了加速车道合流点分布概率的经验模型，对可接受间隙理论的原型进行了形式上的修正，提出上匝道合流区的混合车流通行能力经验模型；文献[4]利用间隙接受理论，认为快速路主线外侧车流车头时距分布符合

7、爱尔朗分布，建立了主线不同流量下上匝道汇入主线的通行能力模型。但是，以上文献对大型车的界定和分类不明确，未对考虑大型车影响的通行能力进行深入研究。同时，由于不易获得充足交通流数据，通过统计分析建立上匝道合流区通行能力回归模型，往往理论根据不强；基于间隙接受理论的上匝道混合交通流通行能力模型通常计算复杂，车头时距分布又难以确定，且不适用于主线单车道流量大于1200pcu×h-1的情况。随着计算机技术的飞速发展，利用计算机可重复性、可延续性模拟仿真交通运行状况的特点，对于再现复杂交通环境条件下的交通流运行特性、弥补观测数据的不足等问题都有着其他方法和手段无可比拟

8、的优势，因此仿真方法逐渐被应用在合流区交通流研究中。