高速公路爬坡车道设置的有效性.pdf

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1、第34卷第1期长安大学学报(自然科学版)Vo1．34NO．12014年1月Journa1ofChang’anUniversity(Natura1ScienceEdition)Jan．2014文章编号：1671—8879(2014)01—0023—08高速公路爬坡车道设置的有效性梁国华，马荣国，沈翔，梁永东(1．长安大学公路学院，陕西西安710064；2．路易斯安那大学拉法叶分校工程学院，路易斯安那州拉法叶70503)摘要：为了科学地分析高速公路爬坡车道设置有效性，为管理者提供建设的决策依据，在传统元胞自动机模型的基础上，通过引入纵坡坡度、车辆运行速度改进了N

2、S跟车规则中的车辆加速与慢化概率规则，在换车道规则中，对相邻车道上后方紧邻车辆的速度采取车辆运行速度与安全换道间距的最小值，构建适用于爬坡路段的交通流元胞自动机模型；分析车道数、坡度、坡长、车速、大车混入率等因素对爬坡路段通行能力的影响，据此仿真了240种方案。研究结果表明：单向双车道增设一条爬坡车道后，其通行能力提高百分比区间为8～16，其中在大车混入率为30时达到最大值；单向三车道增设一条爬坡车道后，其通行能力提高百分比区间为6～15，其中在大车混入率为2O时达到最大值。关键词：道路工程；爬坡车道；元胞自动机；通行能力；仿真；有效性中图分类号：U491文

3、献标志码：AEffectivenessofbuildingclimbinglaneonexpresswayLIANGGuo—hua，MARong—guo，SHENXiang，LIANGYong—dong(1．SchoolofHighway，Chang’anUniversity，Xi’an710064，Shaanxi，China；2．SchoolofEngineering，UniversityofLouisianaatLafayette，Lafayette70503，Louisiana，USA)Abstract：Inordertoscientificallya

4、nalyzingtheeffectivenessofbuildingclimbinglaneonexpre—sswayandprovideabasisfordecisionmakinginroadconstruction，thispaperimprovedvehicleaccelerationanddecelerationprobabilityrulesinNScar—followingrulesandtooktheminimumvalueofvehiclerunningspeedandsafetylanechangepitchasthespeedofnex

5、tvehiclecloselyonadjacentlaneinlane—changingrules，andbuiltthetrafficflowcellularautomatonmodelsuitablefordrivingonclimbinglane．Theinfluenceofnumberoflanes，slope，slopelength，speedandmixedrateofheavyvehiclesontrafficcapacityinclimbingsectionwasanalyzedand240simula—tionprogramswereest

6、ablished．Theresultsshowthatafteraclimbinglaneisbuiltonexpress—waywhichhastwolanesinonedirection，thecapacityincreasesby8to16，andreachesmax—imumwhenmixedrateofheavyvehiclesis30；afteraclimbinglaneisbuiltonexpresswaywhichhasthreelanesinonedirection，thecapacityincreasesby6to15，andreache

7、smaxi—mumwhenmixedrateofheavyvehiclesis20．3tabs，10figs，12refs．Keywords：roadengineering；climbinglane；cellularautomata；trafficcapacity；simulation；ef—fectivenass收稿日期：2013—05-27基金项目：国家自然科学基金项目(51208053)作者简介：梁国华(1977一)，男，吉林珲春人，副教授，工学博士，E—mail：lgh@chd．edu．cn。24长安大学学报(自然科学版)2014血重等不同，导致车辆

8、的运行特性不同。爬坡路段对0引言大型车的影响较小型车