[发明专利]多级路网路段交通容量确定方法

权利要求书

1.一种多级路网路段交通容量确定方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.获取路网中的道路分布状况，包括：

将路网划分为m个路段，以X表示路段集合，其中，X＝(x1，x2，…，xj，…xm)，j＝1,2,…，m,且路网按照不同的设计速度进行路段划分；

将第j个路段xj划分为n个坡段，以Y表示坡段集合，以Z表示坡长集合，其中，Y＝(y1，y2，…，yk，…yn)，Z＝(z1，z2，…，zk，…zn)，k＝1,2，…，n；

S2.分别计算第j个路段达到最大功效时的路段容量Q_j，其中：

其中，表示第k个坡段在道路处于最大功效时的最佳车辆密度；

通过如下方法确定最佳车辆密度

S21.建立第一交通效能模型：

对第一交通效能模型的等式两边分别对k求导得：

当时道路的交通效能最大，此时可得：其中，k_j为阻塞密度，v_f为自由流速度，α和β分别为交通密度和区间平均车速在交通流中所占的权重；

S22.建立第二交通效能模型：

对第二交通效能模型的等式两端分别对k求导得：

当时道路的交通效能最大，此时可得：其中，k_j为阻塞密度，v_f为自由流速度，k_m为最大流量时的密度；

S23.根据第一交通效能模型和第二交通效能模型得出的密度值k组成取值范围，即在该取值范围内进行取值，即：

S3.根据路段容量Q_j计算整个路网的容量Q：

2.根据权利要求1所述多级路网路段交通容量确定方法，其特征在于：通过如下方法确定阻塞密度k_j：

S210.获取道路参数，包括第j路段的摩擦系数φ_j、平均车辆长度跟踪车的车速v₂、前导车的车速v₁、跟踪车停下时车头与前导车车尾的最小距离、以及第j路段的坡度Sj；

S211.建立在跟踪车不与前导车发生追尾条件下跟踪车与前导车最小车尾间距模型，并根据道路参数计算跟踪车与前导车最小车尾间距d，其中：

其中，t_r为跟踪车的反应时间；

S212.根据如下公式计算阻塞密度k_j：

3.根据权利要求2所述多级路网路段交通容量确定方法，其特征在于：步骤S210中，通过如下方法获取平均车辆长度

获取第j路段的车辆种类c、第q种车辆的长度l_q以及第q种车辆占第j路段总交通量的比例p_q，并根据如下公式计算平均车辆长度