車道變換行為對交通流運行速度影響的研究

1、754中國科技論文在線SCIENCEPAPERONLINE第5卷第10期2010年10月車道變換行為對交通流運行速度影響的研究徐慧智12，程國柱3，裴玉龍3（1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，哈爾濱150000；2.哈爾濱地鐵集團有限公司，哈爾濱150080；3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，哈爾濱150000）摘要：為解決車道變換行為對交通流運行速度影響的定量分析難題，從觀測數(shù)據(jù)的整理分析結(jié)果出發(fā)，揭示了車道變換行為與交通流運行速度的關(guān)系，提出速

2、度判斷因子的概念，給出基于典型城市的觀測數(shù)據(jù)的速度判斷因子推薦值。基于車道變換行為發(fā)生率和速度之間的關(guān)系，聯(lián)立交通流理論中關(guān)于速度和交通量的關(guān)系模型，構(gòu)建了車道變換行為對交通流運行速度的影響模型，并進行參數(shù)標定。最后給出車道變換行為對運行速度的影響量值。關(guān)鍵詞：車道變換；行為特性；速度判斷因子；運行速度；影響模型中圖分類號：U491.3文獻標志碼：A文章編號：1673－7180(2010)10－0754－9Studyoneffectof

3、lanechangingbehavialacteristictovelocityXuHuizhi12，ChengGuozhu3，PeiYulong3(1.SchoolofManagementHarbinInstitutionofTechnologyHarbin150000China；2.HarbinMetroHarbin150080China；3.SchoolofTrafficScienceEngineeringHarbinInstit

4、utionofTechnologyHarbin150000China)Abstract:Tosolvetheproblemsofquantitativeanalysistheimpactoflanechangingtotrafficflowspeedbasedontheanalysisofobservationdatarevealedtherelationshipbetweenlanechangingbehavitrafficflows

5、peedafacttodeterminethespeedoftheconceptwasgivenbasedontypicalofthecityofobservationaldatatodeterminethespeedfactvalues.Basedontherelationshipbetweenlanechangingbehavispeedevenlegislatedthemodelonthetheyoftrafficflowther

6、elationshipbetweenspeedlanechangingbehavitoproposeaimpactmodelcalibratedtheparametersAtlastgiventhevalueoftheeffected.Keywds:lanechanging；behavialacteristic；judgefact；velocity；effectivemodel車道變換過程中將產(chǎn)生沖突點，影響交通運行的效率，降低道路交通

7、系統(tǒng)的道路通行能力、道路服務(wù)水平和運行安全，容易引發(fā)道路交通阻塞和事故，造成經(jīng)濟損失。特別是我國存在部分駕駛員無視交通法規(guī)，安全意識淡薄，在駕駛車輛的過程中發(fā)生任意車道變換行為，甚至違章車道變換行為，因此同國外相比我國車道變換行為特性尤為復(fù)雜[15]。車道變換行為造成自身車輛的運行情況發(fā)生變化，影響周邊車輛的運行狀態(tài)，反之，應(yīng)對于車道變換行為，收稿日期：20100724周邊車輛作出如何反應(yīng)則取決于駕駛員的性格，兩者的協(xié)同作用造成了速度和

8、車頭時距等交通流參數(shù)的改變。發(fā)現(xiàn)和揭示車道變換行為和速度之間的關(guān)系，構(gòu)建兩者的理論關(guān)系模型，進而建立微觀的車道變換行為和宏觀的交通流之間的關(guān)系具有一定的實際應(yīng)用價值[68]。1觀測數(shù)據(jù)分析交通流理論中關(guān)于交通量和速度的關(guān)系如圖1所示。在虛線的左側(cè)，車道變換行為發(fā)生率隨（定義為單基金項目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）資助項目(2007AA11Z231)；國家自然科學(xué)基金資助項目(50578056)作者簡介：徐慧智(1977－)，男

9、，工程師，主要研究方向：軌道交通規(guī)劃、駕駛員行為特性研究，stedu@756中國科技論文在線SCIENCEPAPERONLINE第5卷第10期2010年10月度較小，在一定的限制條件下，兩者的乘積出現(xiàn)一定的規(guī)律性，為了便于表述，將之稱為評判因子。(a)(b)圖4車道變換行為發(fā)生率與速度的對應(yīng)關(guān)系Fig.4Relationbetweenlanechangingratevelocity評判因子定義為一定交通條件下速度和車道變換行為發(fā)生率的乘

10、積。例如：根據(jù)實測數(shù)據(jù)，在540pcu(hln)＜Q＜640pcu(hln)區(qū)間內(nèi)，評判因子具有一定的常量性質(zhì)，推薦評判因子取值為4，其他交通量區(qū)間評判因子的具體數(shù)值見表1。由于來源于調(diào)查數(shù)據(jù)，評判因子存在精度不高的缺點。圖5~9是來源于不同實測數(shù)據(jù)的評判因子和最優(yōu)中心（定義為車道變換行為發(fā)生率和速度的乘積值的幾何中心），最優(yōu)中心是不同交通量區(qū)間推薦評判因子的依據(jù)。表1不同交通量區(qū)間的評判因子Fig.5Judgefactoptimalc

11、enter(Q＜360pcu(hln))Q(pcuh1ln1)qiV(kmh1)qiV[0360][0360][0360][0.0840.125][0.0840.125][0.0840.125][2030][2030]＞30433[360480][0.1030.136][360480][0.1030.136][600720][0.0910.152][600720][0.0910.152][600720][0.0910.152]＞720[