交通流规律分析精品资料

1、B交t2M析匚华.东.交.通.大.学.学.报.2-16年.第.6 一期.摘要:UUUUUUUUU在一高一速.公.路.交.通.流-规一律.的.研-究一中.考.虑.荷.载一特.性一，-对.完一善一交.通一流-理一论.有一二g一要一意.义一O以-某一双.向.厶车道高速公路的实测-动态称重数据为基础，-从-宏一微观角度分别对-交.通流变量及其关系进行-分一析一总一结一，一探一讨一考一虑一荷一载一特一性一的一交一通一流一规一律一结果表明,990/Da信区间内，-微观一上,多轴车车头-时-距一服一从-同一一分_布一，一多一轴_车一与一二一轴_车一车一头一时一距一服一从一不一同一分一布一宏一观一上一，一丄均

2、一荷一载一与一自一由一流一车速存在明显一的线性关一系由此一可以认一为一自由流一状一态一丄，一多一轴一车一之一间一的一交一通一流一运一行一特一点一较一接-近一，-而一与一二一轴一车一有一显一著一差一异一性一平一均一荷一载一是一自一由一流一车一速-的一重一要-影一响一因一素一之一E，-随-着一平一均一荷一载一减一小，-自一由一流一车一速一线性一增-大IIII关键词UUUUUUUU动-态一称一重-荷-载-特一性一交一通-流一变一量-交一通-流一规-律-IIIIIIIII荷载特性是交通流的重要属性,是影响道路服务水平和一交一通流一运行情况的关一键因素尤其在.道.路.交.通.管.理.丄，-荷.载一特.性

3、.的.影一响-不-容.忽.视1现阶段的交通流理论研究大-多集丄丄对-总体一交.通.流.规.律.的.统.计一及.应.用.，-较.少-关-注.荷.载一特.性一对一交.通一流一规.律一的.影一响.04利.用-动一态一称一重.数一据可一旦对一高速公路进行-考虑荷载特性的交通流规律一研究二61O微观.上-按荷一载特性划分车型一，一继一而可以一研一究不同一车一型的一微一观一交一通一流一运一行特点宏观丄，-荷载特一性由定时间间隔内的平一均一荷一载一和一超一载一率一来一表一征一亠可-以一探一讨_宏一观一荷一载一特一性一对一应一的一交一通一流规一律一对一高一速一公一路一进一行一考一虑一荷载特性的交一通流规律研究

4、不仅一可以完一善交通流一理一论一研一究一，一而一且一可-以一为-交一通一流一仿一真一及一高一速一公一路一管一理一提一供一参-考-，-具一有一重一要一意一义一二丄研一究一方一法一J1车一型一划一分一及一其一限一载-标一准一匚IIIII根-据一我一旦公一路一管一理一的一限一载一规一定一并一参一阅一相一关一文一U献-，-以一轴一数-为-标-准-将-车一辆一划一分-为-5-类一车一型一5这一种一车一型一划一分一方-法一可旦很一好-地表-达一车一辆一的荷载特性,各类车型限载值如表1所示交一通数据处一理方法匚在.数一据.使.用.之.前.，-首.先.利.用.数一据.修.补-技.术.对.交.通数据的异常或缺失

5、K 咅分进行预处理对-微一观交.通.的.研.究.从-丄体.车.辆-的一交.通.要.素一手.绘.制一概一率.分一布-图一，-对-荷一载一要一素车.头一时-巨车.速.分别按车型划分标准每2S每1聚合为一类一进行-频数统计-与频.率计-算通过一车速-车头一时一距一关一系一模一型一来表一现一微一观一交一通一流一规一律一亠具一体的处理方法是将微观车一辆按车速每k聚合为-类一，一然一后一取一竺类一车一速一区_间一段一内一的_车一头-时一距一中一位一值一进一行一拟一合一1为一丄获一取一较一为一可一靠一的一宏一观一交一通数据，一将数据聚合为一5时间一间隔内的一平均荷一载一超一载一率一空-间一平一均一车一速一交

6、一通一量一等-交一通一流一变一量一，-并一总一结一其一要一素一间一的一关一系一规一律一其一中一，-超一载一率-为一5时一间一间一隔一内一超一载一车一车一辆一数一与一总一车一辆一数-之一比值-空一间一丄均一车一速一指一的一是一n时一间间隔内一通过检测截面的所一有车辆的平均车速，-计算-方-法-如-式一丄丄11(-丄丄式_中一:丄为-5 一Li时-间一间一隔-内一所有一车一辆一数一亠为一5r时一间一间一隔内第i辆通过车辆的车速V为n4时间间隔内的空间平均车速美国通 行能一力 手册中对交通量-车速关系的研 究发现 在相当 大的流量范围内速度的变化比较.小这种趋向持续到约1600V eh?h-1处15

7、低流量情 况下对车速的研究需要考虑交通流 荷载特性、交通 特性的影响介于数据量大而 离散对 平均荷 载、超载率、交 通量分别按每|0-!5t、每0.1、每500 Veh?h1聚合为一一一类进行车速统 计与拟合从而获得平均荷载与 车速、超载率 与车速、交通量 与车速的关系规律。继而选取 平均荷载 、超载率、交通量中两个或多个变量 进行多元 回归根据拟合优度确疋 车速与交通 流荷载特 性、交 通特性的关系规律。1.3研究对象描述选取某高速公路双 向八车 道的WIMq设备测得的车流数据数据获 得于2013年710月共47天1875512辆车东行 共计934 550辆车西行共计940 962辆车。其/

8、、车道分 布及WIM4设 备布置情况如图1所示。2考虑荷载特性的交通 分析对交通流变 量的分析 和交 通规律的 总结主要从荷 载特性、车头时 距、车速相关方面3个角度进行研究02.1荷 载特性车型分类统计如表2所示二二二轴车 车辆数 占所有车车辆数的比例为89.9%-三 轴车 、四轴 车、五轴车、六轴及以上 车车辆数占所 有车车辆数的比例为2/ %2.，-车头时-距随轴数增加-而一增.加.微.观-上.的-车一速.-车-头一时-距-关-系一图一可.以.较好一地表达各类车型的.交通特性.，-从-而-发-现不-同车型一的交通运一行一规律特一点鉴丄微观车辆交通流一离散性较-大-将微-观一车辆车-速一每

9、聚合一为一一类一，一取一每一类一车一速一区一间一段一内一的一车一头一时距一中位值为一车头时-距表征值1对各类车型车头时距最一小值一进一行-统一计-，一并一对_车一速一-车_头-时_距一关_系一进一行一二一次一函一数一拟合一1由一图一3-可一以一发一现一，一多一轴一车一车一速-车一头时距曲一线分布较一集中同一车速丄亠轴一数一越一多一的一车一辆一车一头一时一距一通一常一越一大一表一丄给一出一丄车一速一车一头一时一距一之一间一的一函一数一关一系一不一同一车一型一分一别一服一从一不同一的一车一速-车一头-时一距一关一系一利一用一最一小二 乘一法一原-理检验一表一明一车一速一-丄头一时一距具-有一良-好

10、一的二一次函数关一系O二轴一车一车速!k2/1 h时一车头时距一为-达一到-最-小_值-，-三一轴_丄车_速-时-车一头一时-距一为-h33达一到-最-小值-亠四一轴一车一车速-k,亦.时车头时距为ks达到最小值,五轴车车速102 km?hl时车头时距为13. 8s达到 最小 值六轴及以上车车速105 jkm?hl时车头时距为14 8s达到最小值。可以发现各类车型车头时 距在车速约105 km?hl时达到最小值多轴车 最小车头时距值明显大于二二二轴车2.3车速对各 类车型的车速分布按每10km?h1聚合为一一一类进行频数统计与频率计算并进行正 态分布拟合拟合效果良 好由图4、 表4可知二二二轴

11、车车速通常 处于65, 115km?区间 段多轴(轴车及以上)车车速通常处于5595km?h1区间段二二二轴车车速均值94.4km?h1标准 差13.5大于多轴车的车速及标准差说明二二二轴车 运行车速通常比多轴车快且车速最为离散四轴车车速服从均值76.1km?hl标准差9.7的正态分布六轴及以上车车速服从均值76.()km?h1标准 差9.2的正态分布四轴车与六轴及以上车车 速概率分布情况接近。某高 速数据为交通 量低 于1C00Veh?lh1的自由流数据宏观数据 涵盖5niin时间 间隔内交通流的平均荷 载、超载率 、交通 量、车速等变量1对平均荷一载与车速一超载率与一车速一交一通量.与.车

12、.速.分.别.进.行.单.因.素一回.归.分.析.，-对.平.均.荷.载超载率分.别按每t、每聚合为一类进行一车.速.丄均.值.的.统.计一与.拟.合.表.5图一5 一所.示一，-在.丄均一荷.载一小-丄I-，-超一载一率.于I-的一情一况-丄，一车速随平均荷载与一超载率增加指数减一利-用相关一性分析-发.现平均荷一载与超载率相关一性一587且一呈一现一较一强一的一共一线一性一关一系一O对I-J5组一宏观一数据中平均荷载超载率等多个变量进行多一元一线一性一回一归一调一试_交一通一流_车一速一与一平一均一荷一载一w满一足一拟一合一优一度一为164的一G9lw函一数一关一系可以认为一平均荷载是交通

13、流一车一速的一主要决定一因一素一，一交一通一量一低一于一3的一自一由一流一状一态一下一，-平一均一荷一载一越一小一，-交一通一流一车一速一越一大一反一之一，-交通流车速越一小丄结一语一I匚IIIIII根-据一某一交一通一量一低一于一的一双一向一八一车一道一高一速一公-路-据-，-统一计_丄荷-载-特一性一及-交一通-流一变一量-情-况一，-重-点进一行-丄荷-载-特一性一影-响一下的一高-速-公一路-交一通流规律分析,可以得到以下结论1)多轴车 车头时距服 从同一一一分布多轴车与二二二轴车车头 时距服从不 同分布由此可以认为多轴车的运行特占八、接 近且与 二二二轴车有明显区分。2)平均荷 载是

14、自 由流 车速的重要影响因素之一一一随着平 均荷载减小自由流车速增大反之?自由流 车速减小荷 载特 性影响交通特性关注交通流变量随荷 载情况的变化趋势总结交通流 规律可以为 考虑荷载的交通风险分析提供理论 支撑16-17鉴于本文采用的数据为四车道高速 公路数据且 多为自由流数据的影响通过平 均车速表达交 通量-车速关系对拥挤交通流 状态下的分 析有待进一一一步深入参考文献:1阮欣周可歩攀周军 勇.某 八车道高速公路车流特性及荷载效应J同济大学学报:自然科学版2015(4)：555-561.4王 涛J韩万水J黄平 明.公路桥梁交通荷载研究现状及展望J .建 筑科学与工程学报20 10(4)：31

15、- 38.罗铮.基于DM 642的车辆 动态 称重 无线监控系统J华东交通大学学报2008(4):71- 74.贾永涛.高速公路动态称重系统 的研究D.长沙:湖南大学20( )6.7尹雨丝吴中.环形交 叉口交织 区通行能.力的一一一个新理论模型J华东交 通大学学报201532(1）：49J 53.8刘永欣.基于元胞自动 机的交通 流研究D.成都:西南交通大学20( 03.9能八、烈强.交通流理论及其/、在 高速 公路中的应用研究D .武汉:武汉理工大 学20( )3.1()赵承成张乾.考虑 车辆 特性 的交 通跟驰模型仿直/、与改进J.华东交通 大学 学报201431(3）：6-1 1.1 王涛韩万水黄平 明.高速 公路桥梁在交通荷载作用下的动力响 应统 计与 分析J:振动与冲击201220:116-120.13孙守旺孙利民.基 于实测的 公路桥梁车辆荷载统计模型J.同济大学 学报:自 然科学版2