大跨桥梁多车道随机车流统计及其等效荷载模型研究

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1、－二－－＾－－；：電敬卢分类号—－．；ＵＤＣ编号為ｉ未＜？；索硕±学位论文大跨桥梁多车道随机车流统计及其等效荷載模型研究）金资助编号：５１２０８２５２Ｖ国家自然科学基１１２０００９±点基金资助编号：２０１１３２２＾（教育部博－—－知Ｍ．＊－．一？：■－子－、？－巧；：：山：＇■－＂－户．：．；亡￣－－’＞－－：．每？＇二一－一－兵Ｖ硏究生姓名：茅向前导师姓名；李雪紅教授李巧军博±申请学位级别：工学硕±一级学科ｇ称：止

2、木工程二级学巧名称：桥梁与隧道工程—－■－－：．－一２０１５５目＇一占年．＇■—■－－？？？？．．－、？，ｔａｔ－ＳｉｓｔｉｃｓｏｆＭｕｌｔｉｌａｎｅＲａｎｄｏｍＴｒａｆｆｉｃＦｌｏｗａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏ扛ｕ－ＥｑｉｖａｌｅｎｔＬｏａｄＭｏｄｅｌＦｏｒＬｏｎｇｓｐａｎＢｒｉｄｇｅＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＮａｎｉｎＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｊｇｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆ

3、ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＸｉａｎｉａｎＭａｏｇｑＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ．ＸｕｅｈｏｎｇＬｉａｎｄＰＨＤ．ＺｈｉｕｎＬｉｊＭａｙ２０１５学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进斤的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献

4、均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。２口研巧生签名：日期：把齐例呵学位论文的使用声明｜＾＾１＾＾京工业大学、国家图书馆、中国科学技术信息研究所、万方數据电子出版社、中国学术期刊（光盘版）电子杂志杜有权保留本人所送交学位论文的复巧件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文并通过网络向社会提供信息服务。论文的公布（包括刊登）授权南京工业大学研巧生部办理。（打钩生效）研巧生签名■；导师签名：走壽參！Ｓｓ４－．２。－日期；仅２午日期；摘要随着桥梁跨度的不

5、断增大、车流量的不断增加、车速的不断提升（＾＾及重车及超重车的不断出现等众多因素，作用在桥梁上的随机车流变得越来越复杂。由于大跨桥梁上的随机车流荷载具有较强的随机性，传统的假定车间距及车速不变的研巧方法具有较大的局限性，难对随机车流荷载的特性进行准确的分析。本文基于南京长江二桥收费站取得的随机车流数据结合实测的车流数据，统计了二桥各类车型的车重特征参数，研究了大跨桥梁各个不同车道的在不同交通服务水平下的车型比例Ｗ及车辆到达率等特征参数；基于元胞自动机模型（ＣＡ模型）的基本思想，从交通控制理论的单车

6、道元胞自动机模型入手，并结合实测的各车道车型比例及断面发车率等断面发车数据Ｗ建立多车道随机车流模型的数学模型，依托Ｍａｔｋｂ开发了多车道随机车流模拟程序，Ｗ对二桥的随机车流进行仿真模拟，并对随机车流运行过程中的车流特性进行了研巧。主要包括Ｗ下几个方面的内容：（１）研巧车辆在桥梁上的行驶规律，包括加减速原则及车辆在行驶过程中换道规律，确定车辆在需要换道时应如何换道Ｗ及换道的概率。根据车流的运巧规则并基于ＣＡ模型思想建立大跨桥梁多车道随机车流的数学模型。（２）基于建立的随机车流的数学模型并依托

7、Ｍａｔｌ油软件开发大跨桥梁多车道随机车流模拟程序，Ｗ对二桥的随机车流进行仿真模拟，利用Ｍａｔｂｂ的界面设计功能レッ及句柄图形功能进行模拟程序的输出界面设计，并实现随机车流模拟的可视化。该程序的实现为得到随机车流荷载数据提供了支持。（３）从南京长江二桥收费站Ｗ及通过对随化车流进行直接观测统计获取大量随机车流交通特征参数，包括车型比例参数、各个车道在不同交通服务水平下的断面发车率Ｗ及不同车型车重数据分布参数；对本文交通调查所取得的断面发车率参数样本的分布类型进行了卡方拟合优度检验，发现在不同交通服

8、务水平下兰个车道的断面发车率基本服从泊松分布。（４）基于二桥的实测数据Ｗ及元胞自动机模型理论对大跨桥梁的随机车流进行模拟，将模拟车流特征参数与实测车流数据进行了对比分析，从而验证程序的准确性及合理性；一研巧不同交通服务水平下车流的运行特点，进步对模拟随机车流下的交通量、；此外车速Ｗ及车间距进行规律