全国大学生数学建模竞赛获奖论文车道被占用对城市道路通行能力的影响.docx

2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》（以下简称为“竞赛章程和参赛规则”，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载）。我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛章程和参赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员 (打印并签名) ：1. 2. 3.指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：（论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致，只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对，提交后将不再允许做任何修改。如填写错误，论文可能被取消评奖资格。） 日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：车道被占用对城市道路通行能力的影响摘要本文是关于车道被占用对城市道路通行能力方面的问题，具体分析阐述事故所处横断面实际通行能力的变化过程，以及同一横断面交通事故所占车道不同对该横断面实际通行能力影响的差异,并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，并估算从事故发生开始，经过多长时间，车辆排队长度将到达上游路口。针对问题一，首先从事故发生开始时刻开始，每隔10s记录事故发生横断面处的车流量直到事故车辆撤离。对其中的数据进行预处理，并在统计时间内，将通过横截面的车型换算为标准车当量交通量，并考虑横断面之前存在红绿灯，其周期变化为成固定时间，于是将事故所处横断面实际通行能力拟合为周期性变化变化过程。其中，在一个周期内平衡点附近1100pch/h,呈现在递增递减趋势.视频一中最大车流通过量为1620pch/h,最小车流通过量为750pch/h。针对问题二，如问题一的方法，得出视频二畅通的是左侧车道，车流量均值约为1300pch/h。存在最大和最小车流通过量约分别为2420pch/h,570pch/h，并分析了车道横断面影响的差异性，具体体现在持续时间中排队堵塞次数和两视频中所占车道不同两点，得出视频一事故横断面处实际通行能力较小结论，并分析产生差异原因是车道一侧有其他分支路线和道路的流量比例不同影响道路的实际通过能力。针对问题三，考虑到事故发生处车流并没有完全停止运行，只是通行能力降低的情况，在交通波理论和格林希尔治模型的基础上作出了改进，建立了新的交通流模型。然后，通过观察视频测得车流密度和对应车速等数据，利用线性回归，确定交通流模型的四个参数：自由流速度、最大阻塞密度、事故横断面处车速和上游到达车流平均车速。并且，通过分析累积到达交通量和累积离开交通量与时间的函数关系以及车辆排队数的含义，建立了累积交通量模型。从而，得到了两种形式的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。以交通量模型为例，关系为。针对问题四，认为在交通事故所处横断面距离上游路口变为140米，路段下游方向需求不变的情况下，问题三建立的模型依然适用。同时，根据给出的路段上游车流量和车辆排队长度，应用交通流模型求得辆排队长度将到达上游路口要经过大约6分钟，应用累积交通流模型求得需要的时间为8分20秒。最后，指出了模型的优缺点和模型的改进性建议，即若速度和密度之间的关系非线性，可利用格林伯模型对问题三中建立的交通流模型进行改进。 关键词：实际交通能力 交通波理论 交通流模型 累积交通量模型 车流量 一、问题重述车道被占用是指因交通事故、路边停车、占道施工等因素，导致车道或道路横断面通行能力在单位时间内降低的现象。由于城市道路具有交通流密度大、连续性强