城市快速路交通流理論與運行管理

目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 我國快速路的發(fā)展與研究意義 1
1.2 交通流研究的內容和意義 2
1.3 交通流研究歷史 4
1.4 快速路運行管理 10
1.5 本書的特點 13
1.6 本章小結 14
參考文獻 14
第2章 快速路交通流參數(shù)分析 20
2.1 引言 20
2.2 交通流特性研究概述 21
2.2.1 交通流參數(shù)概述 22
2.2.2 交通流三要素關系模型 22
2.2.3 流量-密度-速度關系曲線影響因素 24
2.3 單個參數(shù)的統(tǒng)計分析 25
2.3.1 研究地點及數(shù)據(jù)來源 25
2.3.2 FFS統(tǒng)計分析 26
2.3.3 車道流量分布統(tǒng)計分析 28
2.3.4 車道速度分布統(tǒng)計分析 30
2.4 流量-密度-速度關系曲線擬合及模型適用性評價 32
2.5 中國和美國流量-速度曲線對比及差異原因分析 35
2.5.1 研究地點及數(shù)據(jù)來源 35
2.5.2 中國和美國流量-速度曲線對比 36
2.5.3 中國和美國流量-速度曲線差異原因分析 39
2.6 本章小結 45
參考文獻 45
第3章 常發(fā)性獨立瓶頸交通流失效分析 47
3.1 引言 47
3.2 獨立瓶頸交通流失效研究概述 49
3.2.1 快速路常發(fā)性瓶頸交通流失效識別方法 49
3.2.2 瓶頸交通流失效特征 52
3.2.3 失效過程特征分析 53
3.2.4 瓶頸失效致因 55
3.3 入匝道和車道減少瓶頸 56
3.3.1 研究地點和數(shù)據(jù)來源 56
3.3.2 失效判別 58
3.3.3 失效特征 61
3.3.4 擁堵演化 67
3.3.5 致因分析 76
3.4 出匝道瓶頸 80
3.4.1 研究地點 80
3.4.2 失效特征 81
3.4.3 擁堵演化 81
3.5 交織區(qū)瓶頸交通流失效分析 88
3.5.1 研究對象 89
3.5.2 交織區(qū)PQF、QDF與匯入、匯出行為關系 97
3.5.3 影響交織區(qū)瓶頸失效的因素 99
3.5.4 小結 115
3.6 本章小結 115
參考文獻 115
第4章 常發(fā)性多瓶頸交通流失效及振蕩分析 120
4.1 引言 120
4.2 多瓶頸交通流關聯(lián)失效風險分析 121
4.2.1 多瓶頸交通流研究現(xiàn)狀及定量風險評估理論的應用 121
4.2.2 定量風險評估模型 122
4.2.3 實例分析 126
4.3 城市快速路多瓶頸路段交通流特性分析 133
4.3.1 研究對象 134
4.3.2 交通流實證現(xiàn)象 134
4.3.3 現(xiàn)象討論和分析 138
4.4 城市快速路多瓶頸路段交通振蕩特性分析 140
4.4.1 交通振蕩的識別、現(xiàn)狀分析及研究難點 140
4.4.2 研究對象 142
4.4.3 典型路段交通振蕩分析 143
4.4.4 振蕩影響因素及其關系 146
4.5 本章小結 149
參考文獻 149
第5章 快速路宏觀交通流建模與仿真 152
5.1 引言 152
5.2 宏觀交通流研究概述 153
5.2.1 宏觀交通流模型 153
5.2.2 混合交通流的宏觀模型 156
5.2.3 宏觀交通流模型參數(shù)標定 158
5.3 快速路瓶頸路段建模與參數(shù)標定 158
5.3.1 宏觀交通流建模 159
5.3.2 參數(shù)標定方法與評價指標 163
5.3.3 實驗與評價 165
5.4 基于CTM的多車道多用戶宏觀交通流仿真 171
5.4.1 多車道CTM 171
5.4.2 MUF-MLCTM構建 174
5.4.3 仿真實驗 178
5.5 本章小結 187
參考文獻 188
第6章 快速路微觀交通流模型 192
6.1 引言 192
6.2 微觀交通流模型概述 193
6.2.1 跟馳模型 193
6.2.2 換道模型 197
6.3 快速路匝道跟馳模型建模 200
6.3.1 數(shù)據(jù)采集及提取 200
6.3.2 跟馳行為建模 203
6.4 快速路主線換道動機模型建模 206
6.4.1 數(shù)據(jù)采集及提取 206
6.4.2 換道行為建模 211
6.5 快速匝道匯入類型建模 215
6.5.1 數(shù)據(jù)采集及提取 215
6.5.2 匯入類型的離散選擇模型 217
6.5.3 匯入類型的決策樹模型 225
6.6 本章小結 232
參考文獻 233
第7章 快速路微觀交通流仿真 237
7.1 引言 237
7.2 微觀交通流仿真模型參數(shù)標定 238
7.2.1 研究對象 239
7.2.2 模型校正流程及精度評價標準 240
7.2.3 校準結果分析 246
7.2.4 模型驗證 249
7.2.5 可轉移性測試 249
7.3 快速路新微觀交通仿真原型系統(tǒng) 252
7.3.1 仿真模型體系 253
7.3.2 案例分析 258
7.4 本章小結 269
參考文獻 269
第8章 城市快速路通行能力與服務水平 271
8.1 引言 271
8.2 城市快速路通行能力研究概述 272
8.2.1 通行能力定義及估計方法 272
8.2.2 通行能力影響因素 275
8.2.3 瓶頸通行能力 276
8.3 快速路通行能力分析體系構建 277
8.3.1 選擇研究瓶頸與數(shù)據(jù)說明 277
8.3.2 城市快速路通行能力回顧 279
8.3.3 城市快速路通行能力分析體系構建 285
8.4 動態(tài)通行能力建模 288
8.4.1 通行能力影響因素分析 288
8.4.2 多層統(tǒng)計分析模型 291
8.4.3 通行能力影響因素修正系數(shù) 293
8.5 快速路服務水平 299
8.5.1 服務水平的定義與發(fā)展 299
8.5.2 快速路服務水平劃分指標 302
8.5.3 快速路服務水平劃分標準 302
8.6 本章小結 303
參考文獻 303
第9章 城市快速路交織區(qū)通行能力與速度預測 307
9.1 引言 307
9.2 交織區(qū)通行能力與速度預測研究概述 308
9.2.1 交織區(qū)通行能力 308
9.2.2 交織區(qū)速度預測 309
9.3 城市快速路交織區(qū)通行能力估計 311
9.3.1 交織區(qū)參數(shù)定義及數(shù)據(jù)來源 311
9.3.2 通行能力影響因素分析 315
9.3.3 通行能力估計模型 319
9.4 城市快速路交織區(qū)速度預測 330
9.4.1 HCM 2010速度預測模型分析 330
9.4.2 模型構建 332
9.4.3 研究路段和數(shù)據(jù) 335
9.4.4 速度預測模型仿真實驗 339
9.5 本章小結 340
參考文獻 341
第10章 城市快速路主動交通管理 344
10.1 引言 344
10.1.1 匝道控制 345
10.1.2 速度引導 346
10.2 匝道控制與速度引導聯(lián)合控制 347
10.2.1 匝道控制與速度引導研究概述 347
10.2.2 基于交通流模型的匝道控制與速度引導聯(lián)合控制 348
10.2.3 基于數(shù)據(jù)驅動的匝道控制與速度引導聯(lián)合控制 361
10.3 快速路匝道與主線協(xié)同控制 370
10.3.1 控制框架 370
10.3.2 控制目標 371
10.3.3 實地案例 372
10.4 考慮非平衡車道布置的快速路主線與匝道協(xié)同控制 374
10.4.1 信號布置方案 374
10.4.2 控制目標 375
10.4.3 T-MRC控制策略框架 376
10.4.4 仿真驗證 378
10.4.5 仿真結果分析 383
10.5 本章小結 387
參考文獻 387
第11章 快速路交通流運行安全管理 391
11.1 引言 391
11.2 快速路安全影響因素模型 394
11.2.1 快速路安全影響因素模型概述 394
11.2.2 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源 395
11.2.3 模型建立 398
11.2.4 安全影響因素模型 399
11.2.5 擁堵、非擁堵環(huán)境安全影響因素模型 400
11.3 基于風險評估的事故黑點識別方法 403
11.3.1 基于風險評估的事故黑點識別方法研究概述 403
11.3.2 數(shù)據(jù)來源 405
11.3.3 事故特征分析 405
11.3.4 風險評估方法 406
11.3.5 安全風險評估模型 407
11.3.6 案例及結果分析 411
11.4 快速路實時事故風險預測 416
11.4.1 快速路實時事故風險預測研究概述 417
11.4.2 基于支持向量機的事故預測模型 418
11.4.3 基于交通狀態(tài)的事故預測模型 425
11.5 本章小結 433
參考文獻 433