考虑换道行为的无信号控制环岛交通流建模

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1、考虑换道行为的无信号控制环岛交通流建模葛颖恩李娟郑远化许崇峰上海海事大学交通运输学院大连理工大学数学科学学院摘要：为了研究环岛内车辆换道行为频繁发生影响环岛内交通运行效率，从而引发交通事故并阻断整个交通等问题，考虑到环岛和高速公路类似，进出车辆都在同一侧发生且车辆只有交织冲突，将环岛看成一条短的环形高速公路，用高速公路交通流模型来分析环岛内的交通流特性，并基于现有换道交通流理论，通过引入换道强度变量£(t,X)对无信号控制的环岛内交通行为进行研究，分析其运行特性，建立考虑换道行为的多车道环岛交通流模型。研究结果表明：引入换道强度变量的无信号环岛交通流模型能真

2、实反映环岛内交通情况;通过数值例子也验证了该模型的有效性，证实频繁的换道行为会降低环岛的车辆实际通过能力。研究是对现有文献屮无信号控制环岛交通流建模的补充。关键词：交通工程;环岛交通流;数值解法;动力波交通流模型;换道行为;作者简介：葛颖恩(1971-)，男，安徽太和人，教授，博士研究生导师，工学博士，E-mai1:yege@shmtu.edu.cno收稿日期：2016-11-10基金：国家自然科学基金项目(71171026)ModellingofTrafficFlowatUnsignalizedRoundaboutsTakingLane-changingB

3、ehaviorintoAccountGEYing-enLIJuanZHENGYuan-huaXUChong-fengSchoolofTransport&Communications，ShanghaiMaritimeUniversity;SchoolofMathematicalSciences,DalianUniversityofTechnology;Abstract：Toinvestigatetheimpactoffrequentlanechangesinthewavingareasofaroundaboutontheefficiencyoftraffico

4、perationsandwhetherfrequcntlanechangcsmaycauseaccidcntsandtrafficjams,considcringthattheroundaboutissimilartothefreeway,thevehiclesallrunonthesamesideandconflictsonlyoccurontheweavingsection,anunsignalizedroundaboutinthispaperistrea.tedasashortringfreewaysothattheexistingtrafficmod

5、elsmaybeusedtoanalyzethecharacteristicsoftrafficflowroundabouts.Themodelfortrafficflowatunsignalizedroundaboutswasinvestigatedbyintroducingalane-changingintensityvariablee(t,x)onthebasisofthekinematicwavetheory.Meanwhile,theoperationalcharacteristicsoftrafficflowatroundaboutswerean

6、alyzed.Thetrafficflowmodelsatroundaboutswerecstablished,takinglane-changingbehaviorintoaccount.Theresultsshowthattheproposedmodel,takingthelane-changingintensityasavariable,canrevealthetrafficconditionsatroundabouts.Theeffectivenessofthemodelisalsoverifiedbynumericalexamples.Itisal

7、soshownnumerical1ythatthefrequentlanechangesmaydecreasethecapacityofaroundabout.Theinvcstigationcnrichestheexistingliteraturcontrafficflowmodelingatunsignalizedroundabouts.Keyword：trafficengineering;unsignalizedroundabout;numeticalmethod;kinematicwavetrafficflowmodel;Iane-changingb

8、ehavior;Received：2016-11-1