快速路交织区交通流运行特性研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文快速路交织区交通流运行特性研究姓名：薛长龙申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：裴玉龙20051001哈尔滨工业大学工学硕上学位论文摘要快速路是联系城市内各主要区域的快速交通干道，对于缓解日益增长的城市交通压力发挥着重要的作用。但是，现有快速路的运行也出现了出入U匝道和交织区段经常发生交通阻塞等问题，使得快速路的功能不能很好地发挥出来。交织区是快速路系统的重要组成部分。交织区内交织车辆的变换车道行为引发了基本路段中不曾有的交通流冲突和干扰，宏观上则表现出交通流的紊态特性，进而使交织区成为快速路系统中的

2、瓶颈路段。所以，对交织区的分析研究工作既是快速路系统研究与实践的重点也是难点。本文以城市快速路交织区为研究对象，在总结分析已有研究成果的基础一卜，从构成交织运行的基本操作入手，运用间隙接受理论、动力学理论、流体力学理论及回归分析、数理统计等方法研究快速路交织区的交通流运行特性，旨在掌握快速路交织区交通流运行的内在规律，揭示交织区段交通流的运行机理，不断提高交织区的科学设计和组织管理，为制定快速路交织区设计与管理标准、提高快速路交织区的通行能力提供科学依据。苒．先通过对调查和采集的实测资料进行有效性分析，筛选出有效数据。在此基础上，分析了交织

3、区的构造类型、交织长度、宽度、交织交通量比值和设计车速等因素对交织区内交通流的运行特性的影响。其次，分别对快速路交织区交通流的车头时距、速度、流量、密度及其相互关系进行了研究，揭示了快速路交织区的运行规律。然后，基于间隙接受理论和动力学理论分析确定快速路交织区车辆交织运行的有效安全间隙。通过对交织区实测速度、流量随时间变化特征的分析，发现交通流在行驶经过交织区时会受到车流交织行为造成的瓶颈影响而发生类似于流体的惯性缓冲过程，说明交织区具有流体缓冲运动特性，并应用交通压力模型及-维物质流连续性方程建立了流体缓冲的连续型数学模型。最后在前面理论

4、分析的基础上，研究建立了快速路交织区车辆的车道变换模型。关键词快速路；交织区；运行特性；流体缓冲；车道变换哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractExpresswayisrapidarterialthatconnectsmainareasofcity,andmeetsthegreat—amount，long-distance，andhigh—speeddemandofurbantraffic．Itplaysanimportantroleinresolvingtheincreasingurbantrafficpressure．But，i

5、ntheoperationofpresentexpressways，trafficjamatrampsandinterweavingsectionsusuallyoccurs，whichinfluencesthefunctionofexpressways．Interweavingsectionisanimportantpartofexpresswaysystem．Lane—changingactionsofvehiclesininterweavingsectionsinitiatetrafficcollisionanddisturbance

6、thatdonotexistinbasicsections．Frequentlanechangingcomplicatesinteractionandinfluencebetweenvehiclestreams，andinamacroscopicview,trafficstreamshowsconfusingfeaturesthatchangeinterweavingsectionsintobofllenecks．So，analysisandresearchofinterweavingsectionisboththeemphasisandt

7、hedifficultyinresearchandpracticeofexpresswaysystem．Thispaperresearchesoninterweavingsectionsofurbanexpressways．Onthebasisofanalyzingexistingresearchoutcomes，itstartsfromthebasicoperationsthatcomposeinterweaving，andUSCSclearanceandacceptancetheory，dynamics，hydrodynamics，re

8、gressionanalysis，andnumeralstatisticstoresearchontrafficstreamrunningfeaturesininterweavi