车道被占用对城市道路通行能力的影响 联系客服

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三、变量符号与说明

符号 i Ci 说明 距事故发生有i个30秒 第i时段的实际通行能力 第i时段的事故上游的汽车流量 第i时段的排队长度 第i个时段排队总车辆当量数 平均车辆长度 排队车辆的平均间距 第i个时段末的最大队列 单位 个 pcu/h pcu/h Qi Li Ni m pcu a b Mi m m pcu 四、基本假设及说明

1. 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。 2. 视频1中的交通事故所处横断面距离上游路口变为140米时,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。

3. 事故发生时车辆初始排队长度为零。 4. 忽略四轮以下的车对道路通行量的影响。

5. 事故发生的下游路口由于信号灯所造成的车辆排队的长度不会到达事故发

生处。

6. 视频1、2中发生事故前的通行能力相等,并且两个视频中事故发生到撤离期

间的实际通行能力服从正态分布。 说明:

假设5基于视频1、2中,下游路口的车辆因信号灯所引起的排队未对事故发生处的车辆通过造成影响。可见假设5是合理的。所以在研究事故发生处车辆排队长度时,不用考虑路段下游车辆的影响。

五、模型的建立及求解

对车道被占用对城市道路通行能力的影响进行分析,首先要描述在事故发生至撤离期间横断面实际通行能力的变化过程,再探究占用车道不同对同一横断面实际通行能力影响的差异。另外考虑到车道被占用会引起车辆排队,因此要分析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。 5.1横断面实际通行能力模型

为了建立实际道路通行能力模型,关键是确定通行能力的定义。中国行业标准《城市道路工程设计规范》中通行能力的定义:在一定的道路和交通条件下,单位时间内道路上某一路段通过某一断面的最大交通流率[1]。其中规定交通量换算应采用小客车为标准车型。基于国标中对通行能力定义的基础上,建立计算实际道路通行能力的模型。

5.1.1 模型的建立

视频1、2提供了从事故发生到撤离期间道路横断面的实际通行情况,由于视频的内容是实际通行过程的体现,所以不用再考虑道路坡度,侧通过对视频中的内容进行分析,可以使用视频中的变量建立描述实际通行量的模型。 变量说明:

C:实际通行能力,单位:辆/h;

Q:交通量,单位:辆/h;交通量指的是在指定时间内通过道路某地点或某断面的车辆、行人数量。在本文中研究的是在指定时间内通过道路某地点或某断面的车辆。

?:车辆换算系数,无量纲;由于实际通过横断面的车辆类型有小客车和大客车两种,交通量换算采用小客车为标准车型[1]。

基于横断面通行能力的定义,为建立通行能力的模型,需要求得视频中事故发生到撤离期间横断面单位时间内的最大交通流率。视频1中从事故发生到撤离共历时18分钟左右,视频2中从事故发生到撤离共历时30分钟左右,由于事故持续时间短,考虑到红绿灯对道路交通的控制,交通量会受到红绿灯周期的影响,因此计算连续的30s通过横断面的交通量Q。

观察视频可知,在事故发生到撤离期间,道路的交通流基本处于饱和状态,结合通行能力和交通量的定义,本文中横断面实际通行能力就等于单位时间的交通量。因此:

C?Q

交通量换算采用小客车为标准车型,本文采用《城市道路工程设计规范》中的车辆换算系数?:

表1 车辆换算系数? 无量纲

车辆类型 小客车 大型客车 1.0 2.0 换算系数 说明: 对视频中车辆类型的处理规则是:公交车都分类为大型客车,其他的四轮车都分类为小客车。 5.1.2模型的求解

通过对视频中道路被占用时,车流量数据统计,得到第一和第二车道被占用时的实际通行能力C1,第二和第三车道被占用时的实际通行能力C2。

表2 第一和第二车道被占用时的实际通行能力统计表 距录像开始时间(s) 小客车 公交车 车当量 实际通行能力(辆/h) 180 5 2 9 1080 210 9 1 11 1320 240 9 1 11 1320 270 8 1 10 1200 300 8 0 8 960 330 7 0 7 840 360 7 0 7 840 390 8 1 10 1200 420 9 0 9 1080 450 480 510 540 570 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 930 6 11 13 8 10 7 12 10 10 8 9 8 8 10 6 8 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 6 13 13 8 10 9 12 10 10 10 11 8 8 10 8 8 720 1560 1560 960 1200 1080 1440 1200 1200 1200 1320 960 960 1200 960 960 表3 第二和第三车道被占用时的实际通行能力统计表 距录像开始时间(s) 小客车 公交车 车当量 实际通行能力(辆/h) 317 9 2 13 1560 347 12 1 14 1680 377 10 1 12 1440 407 8 0 8 960 437 10 1 12 1440 467 11 1 13 1560 497 7 2 11 1320 527 12 0 12 1440 557 10 1 12 1440 587 6 1 8 960 617 11 0 11 1320 647 8 1 10 1200 677 8 1 10 1200 707 10 0 10 1200 725 11 1 13 1560 755 12 0 12 1440 785 11 1 13 1560 815 11 1 13 1560 845 9 1 11 1320 875 6 0 6 720 905 10 1 12 1440 935 9 0 9 1080 965 12 0 12 1440 995 8 1 10 1200 1025 8 1 10 1200 1055 4 2 8 960 1085 3 0 3 360 1115 1145 1175 1205 1235 1284 1314 1344 1374 1404 1434 1464 1494 1524 1554 1584 1614 1644 1674 1704 1734 1764 1794 1824 1854 1884 1914 1944 1974 2004 8 9 7 10 13 12 8 10 8 11 6 11 10 10 8 10 7 9 8 9 6 4 8 11 9 7 10 8 10 10 3 1 1 0 0 0 1 0 1 0 2 0 1 0 2 1 2 1 2 1 2 1 2 0 1 1 0 2 0 1 14 11 9 10 13 12 10 10 10 11 10 11 12 10 12 12 11 11 12 11 10 6 12 11 11 9 10 12 10 12 1680 1320 1080 1200 1560 1440 1200 1200 1200 1320 1200 1320 1440 1200 1440 1440 1320 1320 1440 1320 1200 720 1440 1320 1320 1080 1200 1440 1200 1440 说明: 表2和表3中第一列给出的是距离视频拍摄开始的时间,第2列给出的是30s内经过横断面的小客车的数量,第3列给出的是30s内经过横断面的公交车的数量,第四列给出的是30s内经过的车以小客车为标准的车当量数。最后一列给出了计算出的以30s为时间段的横断面的实际通行能力。

5.2 通行能力的变化过程

描述视频1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,由于横断面的实际通行能力已经在表格2中计算出来了,因此描述通行能力变化过程的关键是对变化过程概念的把握。 5.2.1 模型的建立

变化过程,指的是横断面的通行能力在事故发生到撤离期间所表现出的不同的状态,具体的表现是通行能力数值的大小在发生变化。因此本文对通行能力变化过程的研究直接通过通行能力大小的变化来表现。

以距拍摄开始的时间为横轴,以横断面的实际通行能力的大小为纵轴,画出实际通行能力变化的折线图。将折线图的变化情况作为通行能力的变化过程。