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第二组 赵宏 李克明 庞兴旺 车道被占用对城市道路通行能力的影响 验证论文 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。 问题分析： 首先将视频中的时间分段进行统计，分别是：事故持续时间段、车辆饱和状态、车辆短缺状态、视频跳跃段。 1.针对问题一定义实际通行能力为在实际情况下所能通行的最大小时交通量，它能够反映道路的真实通行能力。考虑到视频1中事故横断面的交通绝大部分处于饱和的特点，将事故横断面处在车辆饱和状态下的单位时间车 流量作为其实际最大通行能力。通过对视频数据的采集与分析，得到了实际最大通行能力的变化规律以及主要影响因素。以视频1中的6次车辆排队事故为分段，结合主要影响因素完备地描述了事故所处横断面实际通行能力的变化过程。 2.针对问题二首先应用排队论来对事故横断面车流量、排队长度、排队等待时间等数据进行初步统计与推断，建立了基于单服务台多列的排队模型并用基于概率的最高响应比优先（HRRN）调度策略来模拟真实的情况，仿真计算出了视频 1、2 每 30s 的实际通行能力；之后在统计视频1和视频2的差异时运用SPSS软件对两组数据进行了独立样本T检验来进行数据的显著性差异分析并对差异做出了合理的解释。 3.针对问题三研究车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间关系的多元回归分析，并引入贡献系数来处理不同车辆来源对排队长度影响不同的问题，之后利用实测数据求解关系式中的未知系数，然后通过检验相关系数以及利用其他数据验证来确定模型的正确性。 为了更加真实、形象地描述指标间的关系模型我们将每辆车看成是独立的元胞来模拟便可以较好地解决事故现场的随机性，建立模拟事故发生路段的元胞自动机模型。通过每个元胞中的不同数值表示该位置在路段中的状态和对于矩阵的可视化显示，可以直观地事故路段的交通状态、队列长度等信息。随后运行元胞自动机模型进行多次仿真，将仿真结果与实际视频结果进行比对，验证了该模型的准确性和科学性。 4. 针对问题四，首先利用视频1的车流量统计数据对车流量进行建模，利用该模型预测此问题中1500pcu/h的车流量在空间（不同车道）和时间上的分配情况，在问题三的元胞自动机模型基础上，得到真实反映问题四所述情况的元胞自动机模型，多次运行该模型后，估算得到车辆排队长度将到达上游路口的一个合理的时间范围。 问题一 1.定义实际通行能力 实际通行能力:在实际情况下所能通行的最大小时交通量，它能够反映道路的真实通行能力。2. 计算最大通行能力 横断面的车流量数据并计算最大通行能力公式： 3．影响最大通行能力的因素  = 1 \* GB3 ①不同车道车流量不同，且随时间变化  = 2 \* GB3 ②大客车、公交车的存在使换道所需时间较长，容易造成长距离排队情况。  = 3 \* GB3 ③事故横断面处的交通混乱程度 性描述。 4.结合上述三个因素描述实际通行能力的变化 按照视频中每次显示120m的时刻为分界点，可以得到6次排队事故发生，排队事故发生时间段事故发生时间区间、大车到达的时刻得到下表。 排队事故序号开始时刻与事故发生相距/s结束时刻与事故发生相距/s第一次排队16:42:461416:44:16104第二次排队16:47:5031816:49:37425第三次排队16:50:4249016:51:42550第四次排队16:51:4455216:52:44612第五次排队16:52:4661416:53:46674第六次排队16:54:0369116:55:43791问题二 问题二属于单服务台多列排队模型，我们将各车道上的车辆看作“顾客”，事故横截面未被占用的车道看作“服务台”，视频1中内车道与中车道被占用，服务台为外车道，视频2中外车道与中车道被占用，服务台为内车道。排队规则为“等待制”，即当顾客到达时，所有的服务台均被占用，顾客就排队等待，直到接受完服务才离去。来自于外、中、内三个车道的车辆分别形成队列1、队列2、队列3，记为ri（i=1,2,3） 1. 服务