DOC《摘要》

附件三给出了视频1中交通事故位置示意图,附件四告诉了上游路口交通组织方案图,附件五则给出了上游路口信号配时方案图.通过这些数据可以使我们建立出相应的模型. 1.2 问题分析 在此次问题中,通过题目所给的两个视频,我们发现两个交通事故处于同一路段的同一横断面,在第一个视频中,两车相撞发生在车道一和车道二,视频二中的事故发生在车道二和车道三,则本题需要解决的问题有: (1)分析交通事故占用车道对该路段通行能力的影响,通过对视频一和视频二中的数据的统计,绘制出通行能力随时间变化的坐标图. (2)分析占用不同的车道对路段通行能力的影响,利用视频一和视频二唯一的区别,即发生交通事故时所占用的车道不同,通过用单位时间内的车流量来表示道路的实际通行能力的大小. (3)对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构建相应的数学模型.先用控制变量法,分别建立事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量的数学模型,最后通过AHP算权重,得出每一个因素对路段车辆排队长度的影响大小,最后得出一个完整的模型,即事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量对车辆排队长度的共同作用. (4)通过解决第四问来对所建的模型进行一定的应用.利用第三问建立的模型,并根据条件做出一定的修正,带入第四问的数据. 模型假设 (1)所有车型转换成标准小汽车当量数计算 (2)标准当量数为1的车型车身长度统一记作l (3)所有车型车身长度按照标准当量数*l计算 (4)事故横断面实际通行能力由的大小反应 (5)道路疏通时刻T之前道路占用情况不发生变化,即实际通行量不受T长短而影响而变化,T时刻道路瞬间完全疏通,既恢复道路0占用状态 (6)车宽与车道宽度一致 (7)所有车型转换成标准小汽车当量数计算且除去公交车转换系数为1.5,视频信息中包含的其他车型均为1 (8)在不发生道路占用时,视频1视频2的道路通行能力一致 (9)每个车都按照自己的行车目的行驶,且不因为超车等因素变道,直到遇到事故横断面被阻拦. 模型的建立与求解 3.1 模型一 事故发生对交通能力的影响 3.1.1 模型介绍 交通事故一旦发生,在本题中就占据了3个车道中的2个,所以一定会对交通能力产生一定的影响,通过视频中展现出来的数据,可以得到横断面实际通行能力随时间变化的图像. 3.1.2 变量 变量 符号 单位 时间 t s 交通量 Q Veh/h 表3-1-1 3.1.3 模型的建立 图3-1-1 仔细分析视频1可知,以视频记录时间为基准,交通事故发生在2013年2月26日16时42分32秒,交通事故撤离发生在同一天17时00分06秒,去除视频录制中因其他因素导致视频中断共计3分28秒,交通事故在该道路上共滞留14分6秒.经过充分讨论,我组一致决定以1分钟为时间间隔,记录该时间段内通过交通事故所在处横断面的实际通行车辆数量作为实际通行能力的衡量标准,并最终换算成辆/h,共统计14次. 统计表格如下: 根据大型车、中型车、小型车换算成标准车的换算比例可以计算出事故发生时横断面的交通量,即实际通行能力. 绘制折线图如下: 图3-1-2 注:由于统计次数按照事故发生时间顺序排列,第一次统计为16时42分32秒至16时43分32秒,第二次统计为16时43分32秒至16时44分32秒,以此类推.事故滞留14分06秒,因此统计共14次. 从统计结果分析可知,事故处横断面通行能力首先由刚发生交通事故时的1200pcu/h下降至事故发生三分钟的900pcu/h,之后略有波动,从第5分钟开始,通行能力由840辆/h上升至第8分钟1350pcu/h,随后下降至1020pcu/h,总体波动不明显,统计点几乎均匀分布构成一条直线,故可以将数据以一次函数拟合. (3-1-1) (3-1-2) 由视频1的数据进行线性回归拟合得到 a=1083.43, b=2.11 故pcu/h (t单位为分)3-1-3) 可以看到在短时间内(一小时内),通行能力随时间变化并不大. 3.2 模型 占用不同的车道对路段通行能力的影响 3.2.1 模型介绍 每个车道上的行车流量受车道设计功能、车道宽度等等因素,比如右转车道,驶入商场的车道、急停车道.为了研究占用不同的车道对路段通行能力的影响,我们在前一模型的基础上,研究在除去占用不同车道以外的其他因素影响甚微的假设下,来特别研究占用车道不同对路段通行能力的影响. 3.2.2 变量 变量 符号 含义 单位 备注 车数 S 某段时间内通过的车的数量 辆 流量 q 某时刻单位时间内通过道路指定断面的标准车当量数 此处为时间与道路占用状态的函数 时间 t 从事故开始时刻计时的时间 s 无 道路占用状态 表示第n道空闲 无S1表示1道空闲,其他两道被占用 表3-2-1 3.2.3 模型的建立 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,同问题一中一样,用车流量的大小来反应.很显然,根据下游需求流量的不同,对于相同宽度的车道可能每条车道上的行车密度不同,下游需求量在三车道上分为左转需求量,直行需求量,右转需求量.将下游需求量总和记作1,则每个车道上的流量比例反应该车道的车流........