高速公路入口匝道车辆速度分布特性与影响因素研究文献综述

 2022-10-14 17:29:51

  1. 文献综述(或调研报告):

国内外研究现状

  1. 国外研究现状

国外在车速分布特性研究方面起步较早,早在1985年Parker就曾对影响车速限制的显著因素展开研究,认为各因素按影响程度大小依次为85%位车速、交通事故、车速众数、路侧设施的种类及数量[1]。Helbing在1996年建立了相关模型,其中引入了车速方差与平均车速及密度之间的关系,并用荷兰高速公路交通流的实测数据对模型进行了拟合[2]。Venkataraman和Fred(1998年)建立了基于车速及车速离散的模型,他们认为车速及其离散性受内、外因两个因素影响,内因包括相邻车道的车速及离散性、车辆混合、车流量等,外因包括气候、道路几何条件、时间因素等[3].。Partha和Satish等人在2006年的研究发现,车速分布曲线是双峰形式还是单峰形式由(V85一V50)与(V50-V15)的比值决定,通过对印度十余个双车道公路不同断面地点车速数据分析,得出当且仅当比值处于O.69.1.35区间时,分布曲线为单峰形式[4]

而Chih-Lin Chung和Will W. Recker在2014年的研究显示,离散测量,速度变化系数,与密度呈指数关系,平均速度为负指数,流量为两相线性。而速度的标准偏差,与基本参数没有任何简单的关系,其最大值出现在自由流速的大约一半到三分之二处。[5] Saha P , Roy N , Sarkar A K等人在2017年对印度的乡村公路的车辆速度分布研究发现,逻辑分布函数适合于描述观察到的速度数据,因此,速度百分位数是从它得出的。发现阻碍交通流量的较慢车辆的极限速度约为25公里/小时。交通流中以该速度或低于该速度移动的车辆导致较快速度的车辆延迟,从而当通过时受到一定程度的限制,排在中等和重度流动时形成。在评估PTSF时考虑被困在排内的车辆的比例,PTSF是评估双车道高速公路服务水平的性能指标。因此,最重要的是达到限制速度的准确估计以接近延迟的车辆。[6] Wang X , Zhou Q , Quddus M在2018年通过对上海的八条主干道的234条单向路段的平均速度,速度变化,几何设计特征,交通量和交通事故数据进行分析,开发了具有随机效应的分层泊松对数正态模型,发现城市主干道平均速度增加1%与总事故率增加0.7%相关,而较大的速度变化也与事故率增加有关。[7]

  1. 国内研究现状

诸葛敬敏在2000年对北京西三环快速路的车速分布进行了研究,发现自由流时,速度分布接近于对数正态分布;而随着流量的增大,地点车速的分布接近于正态分布[8]。李晶、徐广勇等在2003年对双车道自由流车速进行了分析研究,基于对东北地区的双车道公路的大量数据调查,证实了双车道自由流车速服从正态分布[9]。钟连德、荣建等在2004年分析了快速路车速特性,结果证明,车速的总体特性并不像有些文献所描述的那样总服从正态分布或对数正态分布,而是当流量为低流量时车速服从正态分布,流量为高流量时车速服从偏正态分布[10].阎莹、王晓飞等在2008年对高速公路断面运行车速分布特征进行研究,利用”概率分布图和单样本K-S检验方法确定:高速公路断面运行车速服从正态分布[11]

臧晓冬在2011年的研究中对比分析了国内外现有交织区运行速度分析模型应用在快速路互通立交交织区运行分析中的不足,并建立了城市快速路互通立交交织区交织速度和非交织度预测模型,并进行了验证。[14]孙祥龙,陆建,戴越在2012年通过对四条普通公路的速度调查,对道路因素、车辆因素、交通流因素与速度分布特性参数的关系进行了研究,定性的对其关系做出了判断[12]。孟祥海,史永义,王浩,徐汉清在2013年对四车道高速公路的单向行车道封闭施工、单向超车道封闭施工、半幅封闭施工、半幅封闭施工过渡区段的施工作业区进行了车速调查,发现了从上游正常路段至警告区(或过渡区)再至施工区车速分布的标准差在明显减小,同时给出了施工段车速限制建议。[13]同年,任彦铭,李铁柱,孙婵以南京几条主干路的交通数据为基础,研究发现城市主干路路段车速分布的形式主要与车辆行驶时的自由度有关,而道路条件以及交通流状态对车速分布的参数值有着不同程度的影响。[15]汪尚天,方守恩,张兰芳,罗诗立在2015年以实车驾驶数据为基础,对地下、地上快速路上车辆行驶速度的差异性及变化特征进行了研究,同时建议城市地下快速路加速车道长度不小于110m。[16]张智勇,郝晓云,吴文斌,王东在2015年对北京市4座互通式立交共14条匝道车辆连续运行速度数据进行了分析,构建了互通立交匝道各个分段运行速度与影响因素之间的预测模型,并进行了验证。[17]吴彪,杨忠振,谢军,宋成举在2016年也对高速公路施工区路段车速进行了分析,发现高速公路施工区路段车速服从正态分布,施工区交通控制分区对车速集中趋势和离散程度影响显著。[18]方守恩,揭磊,刘硕,王俊骅在2017年也对城市地下快速路匝道入口车辆进行了研究,他们采用了驾驶模拟器研究车辆的运行特征,最后通过回归分析建立了车辆在加速车道的行驶距离回归模型。[19]袁愈锋,杨建明,苏俊霖在2018年的研究中,选取互通立交集散车道特征点处自由流状态下车辆速度作为分析样本,建立主线车辆通过集散车道驶出高速和相交高速车辆通过集散车道驶入主线的速度运行曲线。[20]朱建全,石琴也在2018年对城市快速路路段的车速进行了分析,发现车辆行驶时所处的车道位置以及交通流状态对车速分布特征有着不同程度的影响 ,在一定的条件下 ,地点车速与路段车速的分布特征趋于相同。[21]

和匝道相关的,国内也有一些相关研究。卢川,项乔君,吴群,陆键,马永锋在2010年的研究中比较了4种类型出口匝道通行效率的优劣,并对其适用条件和实际应用中应重点考虑的问题进行了说明。[22]同年,苏世毅采用运行速度的设计方法,对出口匝道的设计流程进行了实例分析。[23]在2013年的研究中对高速公路入口匝道通行能力进行了研究。[25]胡娟娟,孙小端,李凤在2017年的研究中,对出入口匝道的安全性进行了分析,发现受出入口匝道车流汇入、汇出的产生延误,将会大大降低快速路的安全性。[24]曹廷,姚东成在2017年选用南京长江大桥入口作为数据采集点,构建了主线车道车速与密度、换道次数和可接受间隙之间的非线性关系模型。[26]

以上这些前人的研究,都为本文的研究提供了重要的参考。

参考文献

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