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城市道路交通事故影响传播机理研究

作　者: 程莹
导　师: 李显生
学　校: 吉林大学
专　业: 交通环境与安全技术
关键词: 城市道路交通事故影响范围传播机理
分类号: U491.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国汽车工业和交通运输业的发展,汽车保有量急剧增加,汽车与道路比例严重失调,交通拥挤现象越来越严重。同时,由于交通管理不善,交通参与者麻痹大意,事故频繁发生,交通事故引发的交通拥堵和车辆损失严重。如果事故瓶颈点产生的排队车辆不断累积,上溯至上游交叉口引起排队长度扩散的连锁反应,将会导致大面积的交通拥堵。因此,研究城市道路交通事故的影响范围和传播机理,建立描述事故引发交通流特征变化和传播模型,分析交通事故与道路交通系统各因素的内在联系,对于预防交通事故发生,提出有效控制事故影响的手段,降低城市道路交通事故影响程度,减少道路行驶车辆损失,保障人民群众生命财产安全,具有十分重要的现实意义。本论文依托国家自然科学基金面上项目《基于能量释放理论的城市拥堵路段事故影响传播机理研究》,主要进行了城市道路交通事故的影响传播机理研究。全文共分为五章,其中第3章、第4章和第5章是论文的核心部分。论文各部分的主要内容如下。第一章介绍了本文的研究背景,分析了研究目的和意义,并对国内外的研究成果作了回顾与总结,确定了本文的研究内容和研究方向,建立了论文的框架结构,为后续研究奠定了基础。第二章从基本概念入手,界定了研究对象城市道路交通事故影响的含义,分析了城市道路拥挤的成因和特征属性,阐述了交通事故带来的影响,明确了论文的研究范围,主要研究城市主干道路交通事故引起的时间和空间延误,从而更加明确了研究目标及要解决的关键问题。第三章首先确定了采用平均行程时间、单车平均总延误、车辆排队长度和车辆行驶速度四个指标评价交通事故的影响范围和程度。其次,从交通事故和交通状况两方面研究分析了制约影响事故影响范围的相关因素,即交通事故持续时间、道路通行能力和交通流量。在此基础上,结合交通流理论和元胞自动机理论构建了适于城市道路交通事故影响研究的元胞传输模型,并以长春市人民大街为例验证了模型的可靠性。第四章是论文的核心章节,通过单因素置换仿真分析了交通事故影响中交通量、交通事故延迟时间和道路剩余通行能力的作用。其中,道路交通流量和剩余通行能力对交通状况影响较大,不仅影响车辆的平均行程时间、单车平均总延误和最大排队长度,还影响车辆行驶速度。交通事故延迟时间是决定事故时间影响范围的主要因素。同时,分析了交通事故对城市路段、城市拥挤道路和信号交叉口道路的影响,以及事故的影响扩散过程。第五章在城市道路交通事故影响传播仿真分析的基础上,归纳总结了交通事故对城市道路的影响传播过程,引入交通流理论的交通波阐述事故影响的传播机理,说明事故影响以车流为媒介,通过交通波的形式沿交通流的反方向从事故区域向交通流上游扩散的过程。第六章对全文进行了总结,并提出了有待进一步探讨解决的问题：1.城市道路交通事故模拟仿真情况和次数有限,未能确定交通事故持续时间、交通流量和道路通行能力对事故影响程度激增和扩散的数量关系,以及临界阈值。2.对信号交叉口路段的研究有限,数据采集是以整个信号配时为周期,未能区分停车控制和行车控制对事故的影响,有待于后续进一步细化研究。3.由于研究条件的限制,针对存在交通管理干预控制的交通事故影响传播机理只进行了理论探讨,尚未进行现场实验和数据采集。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-17
  1.1 研究背景及意义  11
  1.2 研究现状  11-14
    1.2.1 国外研究现状  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-13
    1.2.3 研究现状启示  13-14
  1.3 研究内容及技术路线  14-17
    1.3.1 研究内容  14
    1.3.2 研究技术路线  14-17
第2章城市道路交通事故影响研究  17-23
  2.1 城市道路界定  17-19
    2.1.1 城市道路概述  17-18
    2.1.2 城市拥挤道路属性  18-19
  2.2 城市道路交通事故  19-21
  2.3 城市道路交通事故影响  21-22
  2.4 小结  22-23
第3章城市道路交通事故影响范围研究  23-41
  3.1 城市道路交通事故影响量化指标  23
  3.2 城市道路交通事故影响范围因素分析  23-29
    3.2.1 交通事故持续时间  24-25
    3.2.2 交通量  25-26
    3.2.3 道路通行能力  26-29
  3.3 城市道路交通事故影响模型  29-35
    3.3.1 交通波理论概述  29-30
    3.3.2 元胞传输模型  30-35
  3.4 实际算例  35-39
  3.5 小结  39-41
第4章城市道路交通事故影响传播仿真分析  41-73
  4.1 交通仿真软件vissim简介  41
  4.2 城市道路交通事故影响  41-56
    4.2.1 不同交通量的事故影响分析  42-46
    4.2.2 不同事故延迟时间的事故影响分析  46-51
    4.2.3 不同占道宽度的事故影响分析  51-56
  4.3 城市拥挤道路交通事故影响  56-64
    4.3.1 间隔距离不同的事故影响  56-59
    4.3.2 间隔时间不同的事故影响  59-64
  4.4 城市交叉口路段交通事故影响  64-72
  4.5 小结  72-73
第5章城市道路交通事故影响传播机理研究  73-81
  5.1 城市道路交通事故影响传播过程分析  73-74
  5.2 城市道路交通事故影响传播机理  74-79
    5.2.1 交通波基本概念  74
    5.2.2 基于交通波的事故影响传播机理  74-79
  5.3 小结  79-81
第6章总结与展望  81-83
  6.1 结论  81-82
  6.2 展望  82-83
参考文献  83-87
作者简介  87-88
致谢  88

城市道路交通事故影响传播机理研究

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