【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,人們越來越重視道路交通安全事故的發(fā)生,道路交通是一個及其復(fù)雜的動態(tài)演化系統(tǒng),它同時受人、車、路和環(huán)境等諸要素共同作用。對道路交通安全評價的研究,有利于及時評價和反饋道路交通突發(fā)事故頻發(fā)路段的實時交通安全狀況,有利于盡快恢復(fù)道路暢通,有利于減少后續(xù)可能事故的發(fā)生。能源消耗一向都是全人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題,由于交通運輸系統(tǒng)在能源利用方面高度依賴石油、天然氣等不可再生資源,其能耗問題必將給我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展道路帶來困境,對人民勞動生產(chǎn)生活甚至全人類的發(fā)展產(chǎn)生消極影響。在混合交通的大前提下,研究高速公路交通系統(tǒng)中各影響因素對車輛微觀行為、交通流能耗的作用機理意義深遠。本文基于機動車比功率,對高速公路基本路段混合交通流的交通和能耗進行研究,研究的過程如下:第一部分,介紹國內(nèi)外道路交通安全和交通運輸能耗方面的研究背景,從高速公路交通安全和交通能耗兩個方面總結(jié)歸納國內(nèi)外研究綜述,引出論文研究的目的及意義,明確論文研究的技術(shù)路線及主要內(nèi)容。第二部分,通過對高速公路車輛車型分類的研究,將高速公路基本路段混合交通流的車型分為輕型車和重型車兩大類,并提出車型混合比的概念;通過對機動車比功率基本公式的研究討論,確定適合高速公路基本路段混合交通流的分車型比功率計算公式;從自由行使、跟馳行使、超車換道三種車輛運行特征出發(fā)對高速公路交通流特性進行分析,并運用道路移動瓶頸理論分析大重型車輛對交通流的影響作用。第三部分,討論分析表征高速公路交通流特性的主要參數(shù),并在此基礎(chǔ)上建立高速公路混合交通流安全狀態(tài)評價體系以及評價的具體指標(biāo);從氣體動力學(xué)交通流理論的角度出發(fā),運用數(shù)理統(tǒng)計及微積分的知識,建立高速公路混合交通流比功率及比功模型,并提出交通流比功與交通流能耗之間的相關(guān)性。第四部分,建立基于元胞自動機的高速公路混合交通流仿真模型,結(jié)合論文研究對象及主要內(nèi)容,對仿真模型初始條件及演化規(guī)則進行改進;運用matlab軟件編寫仿真模型實現(xiàn)的基礎(chǔ)程序及數(shù)據(jù)統(tǒng)計程序,并將程序運行后的數(shù)據(jù)存儲起來;在對仿真結(jié)果進行分析的過程中,主要從道路交通流量、密度、速度以及超車換道率四個方面討論不同車型混合比下高速公路混合交通流狀態(tài)的安全性評價,交通流能耗方面,結(jié)合仿真數(shù)據(jù),通過高速公路混合交通流比功模型,分析不同車型混合比對交通流能耗的影響。最后,對論文研究的成果做以總結(jié),并對后續(xù)的相關(guān)研究進行展望。
[Abstract]:With the development of economy and the progress of society, people pay more and more attention to the occurrence of road traffic accidents. Road traffic is a complex dynamic evolution system. It is affected by many factors such as people, vehicles, roads and environment. The study of road traffic safety evaluation is helpful to evaluate and feedback road traffic accidents in time. Real-time traffic safety in frequent road sections is conducive to restoring the smooth road as soon as possible and reducing the occurrence of subsequent accidents. Energy consumption has always been an important issue for sustainable development of human society. Under the premise of mixed traffic, it is of far-reaching significance to study the influence factors of expressway traffic system on vehicle micro-behavior and the mechanism of traffic flow energy consumption. The research process is as follows: The first part introduces the research background of road traffic safety and transportation energy consumption at home and abroad, summarizes the research summary at home and abroad from two aspects of highway traffic safety and transportation energy consumption, and leads to the paper research. The purpose and significance of this paper is to clarify the technical route and main contents of this paper. In the second part, through the study of vehicle type classification of expressway, the mixed traffic flow models of basic sections of expressway are divided into light vehicles and heavy vehicles, and the concept of vehicle type mixing ratio is put forward; through the research of the basic formula of vehicle specific power. Based on the study and discussion, the formula for calculating the specific power of different types of vehicles suitable for mixed traffic flow in basic sections of expressway is determined. The traffic flow characteristics of expressway are analyzed from the three vehicle operation characteristics of free exercise, car-following exercise and overtaking and changing lanes, and the influence of heavy and heavy vehicles on traffic flow is analyzed by using the theory of moving bottleneck. In this part, the main parameters of expressway traffic flow characteristics are discussed and analyzed, and the safety state evaluation system and specific indexes of Expressway mixed traffic flow are established on this basis. The fourth part establishes the mixed traffic flow simulation model based on cellular automata, and improves the initial conditions and evolution rules of the simulation model with the object and main contents of the paper. In the process of analyzing the simulation results, this paper mainly discusses the safety evaluation and energy consumption of Expressway mixed traffic flow under different vehicle mixing ratio from four aspects: traffic flow, density, speed and overtaking lane changing rate. In the aspect of simulation data, through the specific power model of Expressway mixed traffic flow, the influence of different vehicle mixing ratio on traffic flow energy consumption is analyzed. Finally, the research results of this paper are summarized and the future research is prospected.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U491

【參考文獻】

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1 張衛(wèi)華;陳俊杰;江楠;柏海艦;;機動車交通流比功率與能耗模型研究[J];大連交通大學(xué)學(xué)報;2015年01期

2 曾俊偉;張錦龍;錢勇生;;道路交通安全評價方法研究[J];物流科技;2014年12期

3 王宏圖;于雷;郝艷召;宋國華;郭蕓;;重型機動車比功率計算方法研究[J];安全與環(huán)境工程;2011年02期

4 陳晨;高嵩;吳超仲;周穎;;我國高速公路交通安全現(xiàn)狀及對策研究[J];交通信息與安全;2011年01期

5 溫堅;田歡歡;康三軍;薛郁;;混合交通流元胞自動機FI模型的能耗研究[J];物理學(xué)報;2010年11期

6 唐鐵橋;黃海軍;尚華艷;;換道概率對交通系統(tǒng)動能的影響[J];物理學(xué)報;2010年09期

7 孫鳳英;金世勇;;關(guān)于運行車輛燃料消耗影響因素的分析[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2009年21期

8 田歡歡;薛郁;康三軍;梁玉娟;;元胞自動機混合交通流模型的能耗研究[J];物理學(xué)報;2009年07期

9 鄭容森,譚惠麗,孔令江,劉慕仁;雙向兩車道混合車輛交通流的特性[J];物理學(xué)報;2005年10期

10 高建平,柳本民,郭忠印;貨車交通對高速公路安全性的影響[J];同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年06期

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1 李鑫磊;基于車輛行駛仿真的道路線形安全評價研究[D];山東建筑大學(xué);2016年

2 彭勃;高速公路汽車油耗模型研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

3 張凱;智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動研究與應(yīng)用[D];重慶交通大學(xué);2014年

4 馮曉龍;基于機動車微觀行為的道路交通流能耗研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

5 彭田田;高速公路大型車行車安全研究[D];長安大學(xué);2013年

6 倪健;基于安全與節(jié)能減排的公路隧道車速管理研究[D];重慶交通大學(xué);2008年

7 胡功宏;高速公路交通流狀態(tài)安全性評價與對策研究[D];重慶交通大學(xué);2008年

8 王均;城市快速路交通流的定性進程建模方法研究[D];北京交通大學(xué);2007年

9 劉衛(wèi)錚;基于大車混入率的交通流狀態(tài)安全性研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2007年

10 王文霞;高速公路基本路段車輛換道安全距離模型的研究[D];吉林大學(xué);2007年

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本文編號：2236327