高速公路串行收费站通行能力仿真研究.pdf

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1、高速公路串行收费站通行能力仿真研究谌海军1，吴伟2，杜荣华1’2CHENHaijtml．WUWei2．DURonghuah21．长沙理工大学智能交通与车路协同技术研究所，长沙4101142．同济大学交通运输工程学院，上海2018041．ResearchInstituteofIntelligentTransportationSystemandVehicleInfrastructureIntegration，ChangshaUniversityofScienceandTechnology,Changsha4101

2、4，China2．SchoolofTransportationEngineering，Ton萄iUniversity，Shanghai201804，Chinaltaijun，WUWei，DURonghua．Simulationoftrafficcapacityathighwayserialtollstation．ComputerEngineeringandApplications．2012，48(30)：220—223．‘Abstract：Thelineupservicemodelatparalleltoll

3、station，basedonthetrafficarrivalsubjecttothestandardPois。sondistribution，hassomeshortagesintimeandspacecomplexity，cost，reliabilityandotheraspects．Concerningtheseshortcomings，thispaperpresentsananalyticalmethodtoreviewthetrafficcapacity,delayandsettingnumber

4、ofserialtollstationwhichissetbasedoncellularautomatamodelingandsimulation．Thestudyresultsshowthatthetrafficcapacityofserialtollstationisincreasedwithitssettingnumberbuttheincrementisbecomingslower；thecriticalpointofaveragetrafficdelayofserialtollstationisat

5、thelevelofeightypercentoftrafficcapacity,andaveragetrafficdelaywillincreasesharplyoverthispoint．Thispapergivesthebestseaingnumberofserialtollsta—tionatdifferentflowlevels．Keywords：trafficflow；serialtollstation；trafficcapacity；averagetrafficdelay摘要：针对基于车流到达服

6、从标准泊松分布的并行收费站排队服务模型在交通流的时空复杂性、成本、可靠性等方面存在的不足，提出基于元胞自动机建模与仿真的串行收费站布设方式的通行能力、延误及布设个数，的分析方法。研究结论表明：串行收费站的通行能力随布设个数的增加而增大，但增大幅度缓慢降低；串行收费站的车均延误以80％通行能力的流量水平为分界点，随着流量继续增大，车均延误急剧上升。给出了不同的流量水平所对应的串行收费站最佳布设个数。关键词：交通流；串行收费站；通行能力；车均延误文章编号：1002—8331(2012)30．0220，04文献标识

7、码：A中图分类号：TP3911引言高速公路收费站拥堵问题日益突出，车辆在高速公路停车收费而造成的延误时间占总行程时间的36％”]，收费站拥堵的主要问题体现在。1：(1)收费站通行能力过低，形成瓶颈。(2)收费站出口疏解不畅。主要表现为前方路口车辆排队直至收费口前方。传统一道一亭的并行收费站布设方式(如图1(a)所示)，需扩宽道路增加并行收费亭个数，成本较高；在提高收费站通行能力的同时，势必会因为增加的收费站排放车道导致收费站出口疏解不畅，交通流运行可靠性较差。因此，采用合理的收费站布设方式，如一道两亭、一道多

8、亭的串式收费站布设方式(如图1(b)所示)能更好地解决高速公路收费站拥堵问题。针对高速公路收费站通行能力的计算问题，国内外学者已展开了较多研究，其研究方法主要是基基金项目：湖南省教育厅科技项目(No．10A003&10C0367)；中国博士后科学基金资助项目(No．20100470035)。作者简介：谌海军(1975—1，男，工程师，主要研究方向为智能交通；吴伟，博士研究生；杜荣华，博士，教授。收稿