文档介绍：车道被占用对城市道路通行能力的影响
摘要:根据道路事故的视频资料,分析研究事故发生期间车道被占用的情况下城市道路的实际通行能力问题。针对问题一,根据视频1和图得到影响道路实际通行能力的因素,计算修正系数,计算出实际的通行能力并分析其变化过程。针对问题二,根据问题一的求解方法得出视频2在交通事故期间的实际通行能力,运用现代交通流理论对视频1和2的实际通行能力进行比较分析,得出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。针对问题三,运用二流理论得到排队长度,利用问题一中的事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量,建立这四组数据的多元统计回归模型,并通过软件求解得出相应的关系表达式。针对问题四,在条件变动后,根据问题三的二流理论计算排队长度,运用软件求解得出当排队长度为140米时对应的时间为。
关键词:通行能力;修正系数;现代交通流理论;二流理论;多元统计回归
一、问题重述
城市车道被占用会降低路段所有车道的通行能力。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。(注:只考虑四轮及以上机动车、电瓶车的交通流量,且换算成标准车当量数。)研究以下问题:
,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;
,结合视频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。
,分析视频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。
,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、模型假设
。
(匀减速)行驶。
。
。
三、符号说明
符号
符号意义
单车道的基本通行能力()
视频1中路段的平均运行速度()
视频2中路段的平均运行速度()
观测的第辆车的行程时间()
分别表示视频1、视频2第分钟内的实际通行能力( )
分别表示视频1、视频2第分钟内大型车的修正系数( )
多车道的基本通行能力()
平均流量
车流的空间平均速度
交通密度
车道路段时刻上下游断面间的平均当量排队长度
初始时刻上下游横断面间的车辆数
车道时刻上游断面的总流量数()
车道时刻下游断面的总流量数()
上下游横断面间的距离()
横断面的平均阻塞密度()
横断面的平均最佳密度()
平均运行速度()
观测路段的长度()
观测车的辆数()
车道条数
四、模型的建立与求解

道路通行能力是指道路上某一点、某一车道或某一断面处,单位时间内可能通过的最大交通实体(车辆或行人)数,用、或表示,车辆多指小汽车,当有其它车辆混入时,均采用等效通行能力的当量标准车辆(小汽车)为单位。
由于道路、交通能力和管制条件以及服务水平不同,通行能力分为:基本(理论)通行能力、可能(实际)通行能力和设计(规划)通行能力。其中,理论通行能力是指道路、环境与交通条件等都处于理想条件下,由技术性能相同的一种标准车,以最小的车头间距连续行驶的理想交通流,在单位时间内通过断面的最大辆数即理论上所能通行的最大小时交通量;可能通行能力是指考虑到道路和交通条件的影响,并对基本通行能力修正以后得到的通行能力,实际上是指道路能承担的最大交通量。

基本通行能力是假定理想条件下的通行能力,假设理想条件下道路上的车辆匀速行驶。分析视频1和视频2,可将交通事故发生前的行车状态是理想条件下的行车状态。由于速度观测与交通量观测同步进行,故可采用拍照法得到路段平均运行速度,将视频中所标的“120”路段做为被测路段,取2车道为测量车道,小汽车为观测对象,从视频1和视频2中各取10个样本,分别记录各视频中观测路段两端所通过的小汽车的车序号及通过时间,然后根据视频1每一辆车的行程时间及其被测路段的长度,利用公式(1)计算,即可得到路段平均运行速度。
(1)
其中为路段平均运行速度;为被测路段的长,;()为测量的第辆车的行程时间;为观测的车辆数()
视频1中所观测车辆的行程时间如表 1,视频2中所观测车辆的行程时间如表2
表1
车序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
行程时