20xx年全國數(shù)學建模比賽優(yōu)秀論文-在線瀏覽
2025-01-04 17:30本頁面
【正文】 道路通行能力的影響 摘 要 車道被占用是指因交通事故、路邊停車、占道施工等因素，導致車道或道路橫斷面通行能力在單位時間內(nèi)降低的現(xiàn)象。由于城市道路具有交通流密度大、連續(xù)性強等特點，一條車道被占用，也可能降低路段所有車道的通行能力，即使時間短，也可能引起車輛排隊，出現(xiàn)交通阻塞。 對于問題一，由于實際通行能力是建立在基本通行能力和可能通行能力之上的，所以在求解實際通行能力之前，需要算出 基本通行能 力和可能通行能力，針對問題一 創(chuàng)建了一張 流程圖 ，從中可以清晰地看到這一 遞進 過程，并且基本通行能力是理想狀態(tài)下的，相當于是表示了最大的車流 量，可能 通行量是與修正關系有關的，對實際通行能力這一因素進行計算，創(chuàng)建一系列的算式模型，得出實際通行能力的變化過程，根據(jù)GREENSHIELD KV 線性 算法 得出道路越堵，車速越慢，則實際通行能力就越差，反之就會較好。然后再進行配對，從配對的結(jié)果中可以看出存在顯著性差異，再結(jié)合左右轉(zhuǎn)的車流量比例，更加可以看出存在顯著性差異。再在排隊長度和最小二乘法的基礎之上，運用 SPSS 軟件，在進 行結(jié)果分析時得出實際通行能力對于排隊長度沒有影響，所以可以剔除，而事故持續(xù)時間和上游車流量對排隊長度都有明顯的影響，然后得出他們的相關系數(shù)，求出最后的相關方程式。 關鍵詞： GREENSHIELD KV 線性模型 正態(tài)分布 配對樣本 t檢驗 最小二乘法 多元線性回歸 最大堵塞車流量 平均實 際 1 一 、 問題重述 車道被占用可以由很多因素引起，進而導致車道和橫斷面的通行能力在單位時間內(nèi)降低，由于城市道路具有交通流密度大，連續(xù)性強等特點，一條車道被占用，也可能降低路段所有車道的通行能力，及時時間短，也可能引起車輛排隊，出現(xiàn)交通堵塞。 視頻 1（附件 1）和視頻 2（附件 2）中的兩個交通事故處于同一路段的同一橫斷面，且完全占用兩條車道。 1所得結(jié)論，結(jié)合視頻 2（附件 2），分析說明同一橫斷面交通事故所占車道不同對該橫斷面實際通行能力影響的差異。 4. 假如視頻 1（附件 1）中的交通事故所處橫斷面距離上游路口變?yōu)?140 米， 路段下游方向需求不變， 路段上游車流量為 1500pcu/h,事故發(fā)生時車輛初始排隊長度為零， 且事故持續(xù)不撤離。 二 、 模型 的假設與符號的約定 模型 的假設 與 說明 （ 1） 排除下班 高峰期 的干擾 ； （ 2） 忽略 視頻中跳躍的部分對本題的 影響 ； （ 3） 假設路面狀況良好 ； （ 4） 假設所數(shù) 的車輛 在 最 小 誤差 之內(nèi)。 本文提高 結(jié)果的精準度， 結(jié)合 兩種方法進行研究， 且 兩種方法的結(jié)果十分吻合。 根據(jù) 視頻 1（附件 1） ，將時間 分段處理，提煉出 各 時間段內(nèi)各種汽車的數(shù)量，對其進行分類，并 做 標準化處理 。 3 方法 二 結(jié)合 了 GREENSHIELD KV線性模型 和經(jīng)典 型實際通行能力 計算模型， 對 事故所處橫斷面的實際通行能力 1Cf 進行求解， 得到 具體 范圍。 方法 一： 計算 車流量 并 繪制 擬合 圖像 根據(jù) 題目需求，我們數(shù)點出在同一時間段內(nèi)， 小型汽車 、公交車、面包車 和 電瓶車的車輛數(shù) 。結(jié)合 附錄 2 交通量調(diào)查車型劃分及車輛折算系數(shù) ， 即可得到 標準化 后的車輛數(shù)。 表 1 車流量變化 數(shù)據(jù) 表 時間段 小型客車（輛） 公交車（輛） 面包車（輛） 電瓶車（輛） 標準 化車（輛） 車流量（輛） /60s 16:40:3216:41:32 15 0 7 10 27 27 16:41:3216:42:32 15 2 3 7 26 26 16:42:3216:43:32 13 4 1 6 23 23 16:43:3216:44:32 19 1 0 5 23 23 16:44:3216:45:32 15 0 0 6 18 18 16:45:3216:46:32 17 1 0 5 21 21 16:46:3216:47:32 15 0 0 8 19 19 16:47:3216:48:32 21 1 0 4 4 16:48:3216:49:32 25 0 0 3 16:49:3216:50:32 8 1 0 5 12 12 16:50:3216:51:32 19 0 0 2 20 20 16:51:3216:52:32 14 1 0 9 20 20 16:52:3216:53:32 20 0 0 3 16:53:3216:54:32 13 1 2 6 16:54:3216:55:32 17 1 0 1 19 19 17:01:2017:02:20 25 6 5 14 17:02:2017:03:20 17 3 2 6 39 39 根據(jù) 車流量的變化 可得如 圖 3：車流量 統(tǒng)計圖 所示 的 車流量與 時間 的 關系 ， 即為 交通事故發(fā)生至撤離期間 ,事故所處橫斷面實際通行能力的變化過程 。 ② 側(cè) 向 凈 空的修正系數(shù) ?? 。 ④ 視 距不足修正系數(shù) ?? 。 于是 ,道路路段的可能通行能力 為 kC = maxC ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? (輛 /h) () 3) 實 際 通行能力 實 際 通行能力 kC 通?？勺?為 道路 規(guī) 劃和 設計 的依 據(jù) . 只要確定道路的可能通行能力 , 再乘以 給 定服 務 水平的服 務 交通量與通行能力之比 , 就得到 實際 通行能力 , 即 6 pC = kC 服 務 交通量 247。 參見圖 1中的 b 點，設在完全理想條件下的最大自由車速為 Vq (Kmh ), b 01000C/ 3. 6qqVl V t? ? （ 1） 根據(jù)試驗觀測，對標準型的小客車，其最小車頭間距為 ~，駕駛員的反應時間通常在 ~ 之間。 將數(shù)據(jù) 代入 上式可求得基本通行能力為 bC =2500pcuh 由 C 曲線的性 質(zhì)可知，基本通行能力的最大值不會超過 m a x 036 00 36 00 30 00 / pc u ht??? （ 2） 定義實際通行能力為在實際的道路、交通、駕駛員條件和滿足基本安全的前提下，一條車道單位時間內(nèi)所能通過的最大車輛數(shù)，記為 pC ，單位亦為 pcuh 。此時， 實際交通流曲線必與 C 曲線相交于 P 點，由于 P 點的交通量是實際條件下滿足基本安全要求的最大值，所以它才是欲求的實際通行能力。當 m點位于 C 曲線或其下方時，該點對應的最大實際交通量滿足基本安全 要求，所以此時她就是實際通行能力。 表 1 不同情況下的實際通行能力 結(jié)合兩 模型求得 Cf 和 1Cf 記本題 的 道路 實際通行能力 為 Cf ， 事故所處橫斷面的實際通行能力為 1Cf ； 本題 中道路 的實際寬度 為 ? 3，即 ?? = 且 事故發(fā)生后 汽車 完全占用了兩條車道 即?
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