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车道被占用对城市道路通行能力的影响 摘要 随着汽车保有量的不断增长，几乎所有城市都受到交通问题的困扰，能够反映城市道路交通状况最直接的变量就是道路实际通行能力的大小，本文讨论的是在同一横断面发生交通事故导致的交通问题，分析相同横断面处事故发生在不同车道时的实际通行能力，在进行对因不同车道对道路通行能力影响分析时尽量避开上游车流量不同造成的影响，站在横向和纵向两方面分别比较比较得出结论。 针对问题一，首先将事故发生至撤离这个时间段以30s为间隔分割，分别统计出事故发生处保持通行的车道一在30s时间段内通过的大型车、小客车、摩托车的数量，将统计的数据进行标准车辆折算；然后给出道路的实际通行能力定义和计算表达式，最后计算出视频1的实际通行能力变化过程时间曲线，从曲线可以看出从事故发生到距离时间为150s这段时间内的道路通行能力变化最大，150s-810s这段时间的通行能力的呈波动性变化。 针对问题二，首先利用问题一建立的求道路通行能力模型对视频二做同样的处理，然后利用横向对产生同样排队队长时两种不同车道被占用情况下的通行能力比较和纵向对每个情况下产生排队时道路通行能力相对整个过程中通行能力的波动大小比较来综合分析车道不同对实际通行能力影响的差异，得出车流量大的车道三正常通行时道路实际通行能力大。 针对问题三，根据已有的单个路段排队模型以及结合二流理论思想建立的基于三检测器原理的路段当量排队模型，建立求解问题三的排队长度模型，该模型能够较好的反映在交通事故下交通的拥挤程度。在利用模型得出排队长度后，利用多元线性回归方法求出排队长度和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为 。 针对问题四，运用车流波动理论对交通事故发生后的车流集结及消散过程进行分析，得出排队队长和消散时间的估算方法。利用集结波和消散波的理念推算出最后排队队长到达上游路口的时间。利用针对路段特性不变的多车道路段建立了平均当量排队长度模型，再对关系分析时采用多元回归线性分析，使最后结果误差不大，同时利用matlab编程得出模型算法的最后结果为当时间为6.39min时排队长度可到达上游路口。 关键词 交通工程学 路段当量排队模型 多元线性回归 车流波动原理 一、问题的提出 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，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。请研究以下问题： 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。 根据问题1所得结论，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。 构建数学模型，分析视频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。 假如视频1（附件1）中的交通事故所处横断面距离上游路口变为140米，路段下游方向需求不变，路段上游车流量为1500pcu/h,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。 附件1：视频1 附件2：视频2 附件3：视频1中交通事故位置示意图 附件4：上游路口交通组织方案图 附件5：上游路口信号配时方案图 注：只考虑四轮机动车交通流量，且换算成标准车当量数 二、模型假设 1、假设所查资料数据真实可靠； 2、假设三个车道对速度的影响一样； 3、假设某时刻的上游车流量为该30s时间内的平均流入车辆数； 4、假设某时刻的下游车流量数为该30s时间内的平均流出车辆数； 5、不考虑天气状况对汽车速度的影响。 三、符号说明 符号 说明 基本道路的通行能力 实际道路的通行能力 车道宽度和净宽对通行能力的修正系数 驾驶员条件对通行能力的修正系数 大型车对通行能力的修正系数 单向车行道的车道数 初始时刻上、下游断面的车辆数 上、下游断面之间的距离 四、模型的建立与求解 4.1.1 问题一分析 道路通行能力【1】是指在一定的道路条件、交通条件和服务水平的情况下,单位时间内能够通过道路或车道上某截面处的最大交通流量。它反映了道路的性质与功能,也反映了道路服务数量的多