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车道被占用对城市道路通行能力的影响摘要对于问题一,首先确定通行能力的含义,统计视频1发生事故之前,小汽车、大客车、电瓶车的车流量,确定以小汽车作为标准车。建立道路基本通行能力模型, 修正基本通行能力中的影响因素,得到实际交通能力模型,运用matlab软件做出实际通行能力变化关系图,并对其变化过程进行分析。对于问题二,统计出视频2 的车流量,结合问题一的模型,运用excel软件作出视频2中实际通行能力变化关系图,与问题一中所得出的曲线图进行比较,得出占用车道 1、2 时的实际通行能力比占用车道 2、3时的好。对于问题三，建立交通波模型,通过对实际通行能力、事故持续时间、路段上游流量进行相关分析,然后联立交通波模型公式，通过matlab软件进行拟合，得到相关函数关系式；接着作出事故持续时间与车辆排队长度的关系图 ,直观反映出事故持续时间与车辆排队长度的关系。最后,利用视频1中5段拥挤情况的真实数据,与模型得到的理论车辆排队长度进行相对误差检验,结果得到相对误差均小于7,模型通过检验。 对于问题四，在交通信号灯的影响下，通过层层递进的优化求解模型，同时结合问题三的交通波模型，对拥挤路段的车辆排队增长速度，各车道车辆通过概率以及排队长度进行计算，得到 1、2、3 车道排队车辆到上游的长度为140 m时，其所需时间依次为7.2min,9.6min,10.2min。 最后,本文还对问题中所得的结果进行分析与检验,并对所应用的模型进行评价与推广,很好的解决了车道被占用对城市交通的影响问题。关键词：通行能力模型 因素修正 交通波模型一、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，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和视频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，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，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。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。二、数据处理（1）视频1数据记录视频1信息记录表事件时间或时间段视频1开始时刻16:38:39事故发生时刻16:42:32事故发生后有车到达时刻16:43:12事故发生后开始堵车时间16:46:27事故撤销时刻17:00:07视频1结束时刻17:03:50频跳跃时间段116:49:38-16:50:0426s216:56:05-16:57:54119s316:58:18-16:59:0749s417:00:07-17:00:2316s517:02:09-17:03:2980s （2）数据统计：以60 秒为周期。三、模型假设信号灯转为绿灯时，车发动时间忽略不计。只考虑红绿灯对车辆的影响。上游路口到下游路口为纵向道路段。假设一定时间内不同车型的速度和性能是一致的。假设视频1与视频2发生在不同时段，不影响该道路的实际流量。四、符号说明CB基本（理论）通行能力N单向车行道的车道数车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数大型车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，一般在0.9—1之间五、模型建立与求解5.1问题一的模型建立与求解5.1.1问题一分析通行能力指的是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段单位时间内通过某一断面的最大车辆数。在本题中，它是指道路的横断面处，单位时间内通过的最大的车辆数。一般情况下，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小客车单位。道路通行能力同河流的过水能力一样，是道路在一定条件下所能通过的车辆的极限数值，条件不同，要求不同，其通行能力也就不同。对问题1，首先设定事故发生期间,在外部因素不变的情况下，2、3车道被占用，即缩短了道路宽度，变为原来的，使路段交通流的行车延误增加,路阻增加