信号交叉口四左转车道交通运行特性研究

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1、■Ｈｉ未经本论文作者的书面授权，巧法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博±（或硕学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集

2、体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。＇学位论文作者签名（蘇Ｌ：崩Ｊ或？日期：方冷年店月Ｓ日—————————————————————信号交叉口四左转车道交通运行特性研究—————————————————————StudyontheTrafficCharacteristicsoftheQuadrupleLeft-TurnLanesatSignalizedIntersection————————————作者姓名：魏福禄专业名称：交通信息工程及控制研究方向：交通组织与控制

3、指导教师：曲昭伟教授学位类别：工学博士培养单位：交通学院论文答辩日期：2015年11月26日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审专家正高级同济大学主席陆键教授同济大学盲审专家副高级东南大学委员杨青山教授东北师范大学盲审专家正高级北京交通大学赵淑芝教授吉林大学盲审专家正高级大连海事大学贾洪飞教授吉林大学盲审专家正高级北京航空航天大学曲昭伟教授吉林大学摘要摘要信号交叉口四左转车道交通运行特性研究多左转车道的信号交叉口交通组织能够有效提升交叉口左转通行能力，但随着左转车道数的增多

4、，左转车辆在交叉口内部的相互干扰会更加严重，从而降低交叉口通行效率和行车安全。目前，国内外对此方面的研究多集中于设置双左转车道或三左转车道的交叉口，而对更为复杂的四左转车道交通组织形式下的交叉口车辆运行特性的研究较少。本文深入分析了四左转车道车辆在交叉口内部的运行特性，并考虑驾驶员的主观能动性和车道选择行为的随机性，采用数据统计和回归分析的相关方法，探索了四左转车道的车辆在交叉口内运行过程中换道率及换道区间选择的主要影响因素，构建了车辆换道率模型和车辆换道区间选择模型，并在此基础上，建立了适用于信号交叉口四左转车道组通行

5、能力的计算模型。本文的具体研究内容如下：（1）对交叉口四左转车道交通运行影响因素进行分析。总结了四左转交通流的特点，并通过交通调查运用对比分析的方法研究了四左转车道饱和流率与单左转车道、双左转车道、三左转车道饱和流率存在的差异。通过对交叉口四左转车道进出口车辆数以及车辆在交叉口内换道位置区间分布状况的统计，分析了交叉口内部左转车辆的换道规律。最后，通过对换道行为影响下左转车辆车头时距波动情况的研究，以及有、无换道行为影响的车道饱和流率的对比，从不同角度分析和论证了换道行为对四左转车道交通运行状况的影响。（2）构建了交叉口

6、四左转车道车辆换道率模型。基于车辆换道意图的不同对车辆换道行为的特点进行了总结，并分析了可能对换道行为产生影响的各项因素。针对车辆的排队释放过程和随机到达释放过程选用多元线性回归的方法构建了换道率模型。经研究发现，交叉口出口交织区长度、四左转车道组的流率，以及释放的左转车辆中大型车占有率对车辆在交叉口内的换道率都有显著影响。对模型进行拟合优度检验和实例验证，结果显示所建立的模型不仅能较好地拟合样本观测值，而且能较准确地预测新发生的换道率。（3）建立了四左转车道车辆换道区间选择模型。从微观的角度对左转车辆个体在交叉口换道区

7、间选择的概率进行研究。将交叉口左转车辆的换道行为分成两类，即由内侧车道向外侧车道（fromInsidetoOutside，I2O）换道和由外侧车道向内侧车道（fromOutsidetoInside，O2I）换道，同时根据换道行为发生区域的不同将每一类的换道车辆划分为交叉口内换道和交叉口外换道两部分。从而将I吉林大学博士学位论文微观模型的研究转化成了个体车辆进行换道区间选择的二值问题。根据所研究变量的类型选用二元Logistic回归方法分别建立了I2O和O2I两个方面的换道区间选择模型，并运用边际效益分析和调整预测方法对所

8、建立的模型进行了解释，量化分析了各自变量在模型中所起的作用。最后，对所建立的模型进行了拟合优度检验和实例验证，结果表明模型鲁棒性良好。（4）根据前文所建立的车辆换道率模型，推导了换道率修正系数计算公式，进而修正了HighwayCapacityManual（HCM）2010中的通行能力计算模型，提出了适用于交叉口专用四