高速公路扩建期交通流组织优化研究

论文摘要

近年来,高速公路扩建已成为我国公路工程建设中的一个热点,它是道路扩容一种主要方式。交通流组织是高速公路扩建过程中的一项重要工作,其涉及到社会经济发展、施工组织、交通运营管理等多个方面。交通流组织效果直接影响到扩建施工质量和进度,因此它既是一个难点问题,也是一个亟待解决的问题。本文以高速公路扩建期交通流组织为对象,开展优化研究,应用系统分析的方法,在分析高速公路扩建期交通流组织影响因素的基础上,从点(施工关键点)、线(基本路段)、面(公路网)三个层次来整体优化交通流组织,以达到高速公路扩建期交通流组织方案合理、可行和利益兼顾的目的。本文以高速公路扩建期点、线、面的交通流组织为主线展开,主要研究内容如下:1.界定了高速公路扩建期交通流组织的影响因素;分析了宏观因素、公路网、施工组织方案、交通量、道路通行能力等因素的影响机理;研究了不同扩建方式下的不同施工组织方案的类型及其优缺点;提出了近期交通量和实时交通量预测方法;归纳出不同施工组织方案情况下的道路通行能力计算方法。2.分析了面层即基于公路网布局的交通流组织的作用及其关键问题;归纳出交通流组织方法,即刚性分流和柔性分流方法,并对交通流组织方法选择行为进行博弈分析;在评价刚性分流和柔性分流效果时,基于弹性需求下随机用户均衡模型和双层规划模型,建立刚性分流模型和柔性分流模型,并给出解法。3.分析了线层交通流组织的作用及其关键问题;确定了施工组织方案选择的原则;基于不同的路段施工组织方案给出了相应的交通流组织方案;应用Vissim交通仿真软件,确定了高速公路扩建施工期大型车比例对道路通行能力的影响、中央分隔带开口长度和限速标准、施工基本路段长度和限速标准等关键技术参数。4.分析了点层交通流组织的作用及其关键问题,提出了基于周期变化特性的自适应过滤法用以预测实时交通量;基于桥梁、立交、服务区、收费站等不同的扩建施工方案,给出了相应的交通流组织方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状综述
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 国内外研究述评
• 1.3 论文结构和主要研究内容
• 1.3.1 论文结构
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 研究思路、研究方法及技术路线
• 1.4.1 研究思路
• 1.4.2 研究方法
• 1.4.3 技术路线
• 第2章 高速公路扩建期交通流组织影响因素分析
• 2.1 影响因素的界定
• 2.1.1 外部因素
• 2.1.2 内部因素
• 2.2 影响因素之一—宏观因素
• 2.2.1 宏观因素影响分析
• 2.2.2 宏观因素影响方式
• 2.3 影响因素之二—公路网
• 2.3.1 公路网和扩建高速公路之间的普遍联系
• 2.3.2 公路网和扩建高速公路之间的相互作用
• 2.4 影响因素之三—施工组织方案
• 2.4.1 施工组织方案概述
• 2.4.2 路基路面扩建施工组织方案影响分析
• 2.4.3 桥梁扩建施工组织方案影响分析
• 2.4.4 立交扩建施工组织方案分析
• 2.5 影响因素之四—交通量
• 2.5.1 交通量因素分析
• 2.5.2 近期交通量预测
• 2.5.3 实时交通量预测
• 2.6 影响因素之五—道路通行能力
• 2.6.1 道路通行能力因素分析
• 2.6.2 高速公路扩建期道路通行能力的计算
• 2.7 本章小结
• 第3章 基于公路网布局的交通流组织优化
• 3.1 网层交通流组织及其关键问题
• 3.1.1 网层交通流组织
• 3.1.2 网层交通流组织的关键问题
• 3.2 交通流组织方法
• 3.2.1 交通流组织原则及方法分类
• 3.2.2 刚性分流
• 3.2.3 柔性分流
• 3.2.4 交通分流中的博弈行为
• 3.2.5 交通分流方法的选择
• 3.3 刚性分流模型
• 3.3.1 交通分配与交通平衡概述
• 3.3.2 符号定义和基本概念
• 3.3.3 刚性分流模型建立及求解
• 3.4 柔性分流模型
• 3.4.1 柔性分流模型研究内容及传统研究方法
• 3.4.2 模型研究方法——双层规划模型
• 3.4.3 柔性分流模型建立及求解
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于道路基本路段的交通流组织优化
• 4.1 线层交通流组织及其关键问题
• 4.2 线层交通流组织方案
• 4.2.1 新旧路基路面分离的交通流组织
• 4.2.2 新旧路基路面一侧拼接一侧分离的交通流组织
• 4.2.3 新旧路基路面拼接的交通流组织方案
• 4.3 线层交通流组织的关键技术参数
• 4.3.1 参数确定的原理与方法
• 4.3.2 参数确定的假设或前提
• 4.3.3 关键技术参数的仿真确定
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于关键施工点的交通流组织优化
• 5.1 点层交通流组织及其关键问题
• 5.2 点层施工的实时交通量预测
• 5.3 桥梁施工的交通流组织方案
• 5.3.1 新旧桥面分离
• 5.3.2 新旧桥面拼接
• 5.4 立交施工的交通流组织方案
• 5.5 服务区施工的交通流组织方案
• 5.6 收费站施工的交通流组织方案
• 5.7 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的论文及参加的科研项目