占用车道对道路通行能力的影响

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1、.占用车道对道路通行能力的影响摘要本文讨论了车道被占用对道路通行能力的影响，以及占用不同车道对通行能力影响的差异，并探究了车辆排队长度与通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的关系，同时对车辆排队长度达所需时间进行了估算。针对问题一，首先采用相同时间间隔统计视频1中车流量，并运用平均速度记录速度数据。然后运用等效通行能力的方法,建立行车速度与等效车流密度的线性回归模型，结合经典连续流线型模型，进一步建立等效通行能力与行车速度的模型1。应用MATLAB软件对回归模型进行线性拟合,通过回归系数求得等效车流密度和等效自由流车速，计算模型1的极值即为等效通行能力的值。结果表明：在视频1中事故发生至撤

2、离期间，事故所处横截面的通行能力呈递减趋势（具体数据见文中表2）。针对问题二，采用同视频1相同的统计方法对视频2中的相关数据进行采集，同样建立行车速度与等效车流密度的线性回归模型以及等效通行能力与行车速度的模型1，计算等效通行能力的值（见文中表2）。对比问题一、二的结果，可以得到：由于事故所占车道的不同，导致事故横截面通行能力不同，且事故占左车道对通行能力的制约比占右车道对通行能力的制约大，即视频1中的通行能力小于视频2中的通行能力。针对问题三，将视频1中事故发生至撤离期间车辆的运动状态看成是波的运动，应用交通流理论，结合车队运行状态变化图，利用波速在运行变化图的几何意义和疏散波与集结波在相遇

3、时传播距离相等的关系，建立车辆排队队长与通行能力、事故持续时间和路段上游车流量间的模型2。针对问题四，由已知可以看出排队队长到达时所需时间小于事故持续时间是显然成立的，因此将排队长度代入模型2中求得的事故持续时间的值就是排队队长达到时所需的时间。结果显示，车辆排队队长达时所需时间大约为。关键词等效通行能力；经典连续线型模型；交通波理论；车队运行状态图..一、问题重述车道被占用是指因交通事故、路边停车、占道施工等因素，导致车道或道路横断面通行能力在单位时间内降低的现象。由于城市道路具有交通流密度大、连续性强等特点，一条车道被占用，也可能降低路段所有车道的通行能力，即使时间短，也可能引起车辆排队，

4、出现交通阻塞。如处理不当，甚至出现区域性拥堵。车道被占用的情况种类繁多、复杂，正确估算车道被占用对城市道路通行能力的影响程度，将为交通管理部门正确引导车辆行驶、审批占道施工、设计道路渠化方案、设置路边停车位和设置非港湾式公交车站等提供理论依据。视频1（附件1）和视频2（附件2）中的两个交通事故处于同一路段的同一横断面，且完全占用两条车道。研究问题如下：问题一：根据视频1（附件1），描述视频中交通事故发生至撤离期间,事故所处横断面实际通行能力的变化过程。问题二：依据问题一的结论，结合视频2（附件2），分析说明同一横断面交通事故所占车道不同对该横断面实际通行能力影响的差异。问题三：建立数学模型描述

5、视频1（附件1）中交通事故所影响的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的关系。问题四：如果视频1（附件1）中的交通事故所处横断面距离上游路口变为，路段下游方向需求不变，路段上游车流量为,事故发生时车辆初始排队长度为零，且事故持续不撤离。请估算，从事故发生开始，经过多长时间，车辆排队长度将到达上游路口。二、问题分析在城市交通中，发生事故或车道被占用，往往会引起该路段的车辆排队，出现交通阻塞，甚至会波及相邻路段。正确把握占用不同车道对道路通行能力的影响差异，正确估算车辆排队长度及消散所需时间，不仅为交通路网中最短路径的选择提供依据，而且为交通管理部门正确指挥行车

6、提供了理论依据。针对问题一，采用相同时间间隔（本文采用）统计视频1中车流量，并运用平均速度记录速度数据。然后运用等效通行能力的方法,建立行车速度与等效车流密度的线性回归模型，结合经典连续流线型模型，进一步建立等效通行能力与行车速度的模型1。应用MATLAB软件对回归模型进行线性拟合,通过回归系数求得等效车流密度和等效自由流车速，进而计算模型1的极值，即可得到等效通行能力的值。针对问题二，采用同视频1相同的统计方法对视频2中的相关数据进行采集，整理，建立与问题一相同的行车速度与等效车流密度的线性回归模型以及等效通行能力与行车速度的模型1，借助MATLAB软件拟合，求得回归系数值，进而得到等效车流

7、密度与等效自由车速的值，计算模型1的极值即为等效通行能力的值。对比问题一、二的结果，分析同一截面，由于事故所占车道不同对通行能力影响的差异。..针对问题三，将视频1中事故发生至撤离期间，车辆的运动状态看成是波的运动，应用交通流理论，波速，疏散波，集合波的基本概念以及计算公式，结合车队运行状态变化图，利用波速在运行变化图的几何意义——直线斜率，同时利用疏散波与集结波在相遇时传播距离的相等关系，建立车