[发明专利]多级路网路段交通容量确定方法

说明书

本发明提供的一种多级路网路段交通容量确定方法，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，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，S2.分别计算第j各路段达到最大功效时的路段容量Qj，S3.根据路段容量Qj计算整个路网的容量Q：通过本发明，能够对多级路网的交通容量进行准确计算并得出精确的结果，并且能够提高使用范围。

技术领域

本发明涉及一种交通分析方法，尤其涉及一种多级路网路段交通容量确定方法。

背景技术

在交通领域中，路网的交通容量是分析路网平衡以及交通协调的关键要素之一，现有技术中，对于路网的交通容量确定方法包括时空消耗法、线性规划法、割集法、交通分配模拟法、供应分析法以及狭义路网容量分析方法等，但是现有方法中一般是基于理论模型，其局限性和适用范围小，而且最终分析的结果不准确，尤其是在多级路网中，现有的方法不能使用，即使通过对路网进行理想化分析，其结果极为不准确，不能用到实际的交通管理中。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多级路网路段交通容量确定方法，能够对多级路网的交通容量进行准确计算并得出精确的结果，并且能够提高使用范围。

本发明提供的一种一种多级路网路段交通容量确定方法，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各路段达到最大功效时的路段容量Qj，其中：

其中，表示第k各坡段在道路处于最大功效时的最佳车辆密度；

S3.根据路段容量Qj计算整个路网的容量Q：

进一步，步骤S2中，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，kj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，kj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：

进一步，通过如下方法确定阻塞密度kj：

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，tr为跟踪车的反应时间；