基于HDm-4的智能高速公路速度流量特性與用戶成本分析.pdf

1、近些年，隨著國內(nèi)經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展，高速公路的交通擁堵問題日益嚴重。但由于人力、財力和物力的限制，傳統(tǒng)的解決方案，如修建和拓寬道路并不能滿足日益增長的交通需求，采用主動交通管理措施緩解擁堵勢在必行。主動交通管理方案ATM（Active Traffic Management）是用于改善高速公路交通流和減少擁堵的高速公路管理措施。ATM主要包括可變限速VSL(Variable SpeedLimit)和路肩行駛HSR(Hard Should

2、er Running)兩種模式，全部或部分路段采用可變限速或路肩行駛的高速公路，被稱為智能高速公路SM(Smart Motorway)。采用可變限速VSL措施的智能高速公路，有別于傳統(tǒng)實行固定速度上限的高速公路，其允許速度上限隨交通量的變化而動態(tài)改變，從而減少車輛間速度的差異，以達到穩(wěn)定交通流、提高道路運營效率的目的。另外一種主動交通管理措施路肩行駛HSR，在對路肩進行必要改造的前提下，通過開放高速公路路肩作為行車道來緩解高峰期通行能力

3、的不足、提高道路整體服務水平。其中，可變限速VSL是路肩行駛HSR和其他主動交通管理措施的基礎。
　　本文從可變限速和路肩行駛兩種管理措施對高速公路速度流量特性影響的角度出發(fā)，建立成本分析模型，使用“公路發(fā)展與管理系統(tǒng)”HDM-4(HighwayDevelopment&Management-4)，對用戶成本進行計算分析。由世界銀行主持開發(fā)的“公路發(fā)展與管理系統(tǒng)”HDM-4，作為專業(yè)的道路工程經(jīng)濟分析軟件，綜合考慮了外部因素（如天氣

4、、道路維護升級、交通流量等）及內(nèi)部因素（如路況變化進程等）對道路建設運維的影響，從用戶成本、工程活動成本等多個角度來決定最優(yōu)的道路提升與維護策略。本研究正是利用其完善的用戶成本計算功能，實現(xiàn)研究對象用戶成本的量化及分析。選用英國M42高速公路3a-7路段為具體研究對象，通過從官方的交通信息數(shù)據(jù)庫HATRIS采集數(shù)據(jù)，針對該路段三種管理模式（非可變限速Non-VSL模式、可變限速VSL模式和路肩行駛HSR模式），研究和分析其對速度流量特性

5、、出行時間和出行可靠性等的影響;然后，使用HDM-4建立研究路段路網(wǎng)模型，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對模型參數(shù)進行標定，從而得到用戶出成本;在討論章節(jié)，HDM-4分析結(jié)果與官方發(fā)布結(jié)果進行比對，用以檢驗研究分析的連續(xù)性與正確性;最后，分析探究了主動交通管理措施的使用時機和HDM-4在此類研究中使用的局限性等。研究表明：采用可變限速VSL措施，將有效減少交通沖突，穩(wěn)定交通流，改善整體交通狀況，降低用戶出行成本。其速度上限可以根據(jù)實時交通、天氣等狀