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不利条件下高速公路动态限速方法研究

作　者: 余凯
导　师: 严新平
学　校: 武汉理工大学
专　业: 智能交通工程
关键词: 高速公路 动态限速 交通冲突
分类号: U491.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


近年来我国道路交通事故数及死亡人数呈现下降的趋势,但整体交通安全形势还是非常严峻。其中超速是导致事故最多的交通违法行为,采取合适的限速控制策略,是减少道路交通事故、保障交通安全的重要手段。本文在充分了解当前国内外车辆限速管理控制系统的发展和限速相关模型研究的基础上,对高速公路动态限速确定方法进行研究,结合不利条件下的道路线形、交通流、天气等因素对车速及通行能力的影响,建立高速公路动态限速模型及评价方法,主要内容如下：(1)分析不利条件下道路线形、交通流、天气等因素对高速公路限速管理控制的影响。从安全的角度,分析各影响因素变化对车速影响,确定各因素影响下的最大安全行驶速度；从效率的角度,分析了各影响因素变化对路段通行能力的影响,确定不利条件造成的路段通行能力瓶颈区。(2)确定多因素影响下的高速公路最大安全行驶速度。基于驾驶员主观感觉和反应时间确定高速公路最大安全行驶速度基准值,结合不利条件对车速影响分析,提出影响因素修正系数计算方法,对基准值进行修正。(3)以最大安全行驶速度为约束,分析高速公路不利条件对通行能力的影响,建立了高速公路动态限速控制策略。以潜在最大排队长度为限速控制区域,瓶颈区前的交通量接近瓶颈区最大通行能力为控制目标,协调控制交通流,计算接近瓶颈区前上游路段车速的最优过渡序列,并根据检测到的车速分布与流量信息动态调整限速值。(4)运用交通冲突理论和微观交通仿真技术对限速模型进行安全评价,提出了高速公路限速控制的交通安全评价流程、评价指标选择和量化评价方法。通过算例演示进行了效果评价,表明限速模型具有一定的实用性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 引言  9-18
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状分析  10-16
    1.2.1 国外研究现状  11-14
    1.2.2 国内研究现状  14-16
  1.3 本文研究内容  16-17
  1.4 技术路线  17-18
第2章 高速公路限速管理技术  18-29
  2.1 车速基本概念  18-20
  2.2 限速管理基础理论  20-21
  2.3 现有的限速值确定方法  21-24
  2.4 限速管理方案  24-26
  2.5 动态限速控制  26-28
  2.6 小结  28-29
第3章 不利条件下高速公路限速控制影响因素分析  29-43
  3.1 不利条件下高速公路限速控制  29
  3.2 道路线形的影响  29-34
    3.2.1 平曲线对车速的影响  30-32
    3.2.2 坡度对车速的影响  32-33
    3.2.3 竖曲线对车速的影响  33
    3.2.4 组合线形对通行能力的影响  33-34
  3.3 交通量与交通组成的影响  34-38
    3.3.1 交通量对车速的影响  34-36
    3.3.2 交通组成对车速的影响  36-37
    3.3.3 交通组成对通行能力的影响  37-38
  3.4 不良天气的影响  38-42
    3.4.1 不良天气对车速的影响  38-41
    3.4.2 不良天气对通行能力的影响  41-42
  3.5 小结  42-43
第4章 不利条件下高速公路动态限速模型  43-57
  4.1 不利条件下高速公路动态限速控制  43-44
  4.2 不利条件下高速公路最大安全行驶速度  44-50
    4.2.1 基准值的确定  44-46
    4.2.2 基准值的修正  46-50
  4.3 不利条件下高速公路动态限速策略  50-56
    4.3.1 第一阶段模型  52-53
    4.3.2 第二阶段模型  53-55
    4.3.3 第三阶段模型  55-56
  4.4 小结  56-57
第5章 不利条件下高速公路动态限速模型评价  57-66
  5.1 基于交通冲突和交通仿真的评价方法  57-58
  5.2 交通冲突类型分析及严重度划分  58-60
  5.3 影响因素分析  60-61
    5.3.1 交通量  60
    5.3.2 交通组成  60-61
    5.3.3 变换车道次数  61
  5.4 评价指标选取及安全等级划分  61-63
  5.5 具体应用  63-65
  5.6 小结  65-66
第6章 结论与展望  66-68
  6.1 研究结论  66
  6.2 研究工作展望  66-68
参考文献  68-72
致谢  72-73
攻读硕士期间参加的科研工作与论文发表情况  73

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 交通工程与公路运输技术管理 > 交通工程与交通管理 > 交通管制
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