论文摘要：城市快速路入口匝道通行能力及瓶颈分析

本文主要针对城市快速路入口匝道的通行能力以及入口匝道合流区的瓶颈问题展开研究。入口匝道合流路段的交通行为十分复杂，本文从驾驶员行为变化的角度，分析由于驾驶员行为变化导致的道路通行能力及车辆汇入特征的变化，以及加速车道汇入车辆与主路交通的相互影响，并建立合流区备用通行能力模型。通过合流区备用通行能力模型，分析入口匝道合流区的交通运行状态和交通瓶颈的产生过程，并提出了基于合流区承载能力最大化的入口匝道流量控制方法。 首先，通过考虑加速车道长度对驾驶员汇入选择行为的影响，在经典间隙接受理论模型基础上，建立了可变临界间隙条件下的入口匝道通行能力模型。驾驶员在加速车道上行驶过程中，其选择的临界间隙会随着行驶距离的增加而减小，而临界间隙的这种变化对与入口匝道通行能力的影响，在以往的入口匝道通行能力模型中均没有很好的考虑。 其次，综合考虑加速车道上驾驶员的行为变化和入口匝道车辆到达情况对加速车道车辆汇入概率的影响，建立了加速车道车辆汇入模型。以往的加速车道车辆汇入模型中，都是假设驾驶员选择的临界间隙为某一固定值的情况下进行讨论的，因此也没有考虑加速车道长度对驾驶员汇入临界间隙的影响因素。另外，入口匝道车辆到达率对于车辆在加速车道上的汇入概率有着重要影响。本文在考虑以上两个方面的情况下，对以往的车辆汇入模型进行了改进，所建立的模型能更准确的反映加速车道上车辆的实际汇入情况，并能进一步解释限制优先权下的车辆汇入现象。 再次，从加速车道通行能力实际利用率的角度，提出了有效通行能力的概念，并将其作为加速车道最优长度设计的衡量指标。在以往加速车道长度设计模型中，通常以车辆在加速车道末端的停车概率作为长度设计的衡量依据，这种方法本质上是根据加速车道的整体服务水平作为判断依据，缺乏对道路整体能力的利用效率的评价。以入口匝道有效通行能力最大作为加速车道长度设计的目标函数，可以确定在一定流量水平下，加速车道上最多可以汇入主路的交通量，并可将加速车道长度与道路实际通行能力联系起来。 最后，通过分析加速车道汇入车辆与主路交通的相互影响，利用迭代的方法建立了合流区下游流量计算模型，并在此基础上建立了合流区备用通行能力模型。通过备用通行能力模型，可以确定合流区各路段的需求与供给之间的关系，从而判断合流区内各路段的交通运行状态，为分析入口匝道瓶颈问题提供理论依据。

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