摘要
山地城市受地形条件限制,道路网结构独特,部分次干路成为城市道路交通网络的关键干线,承载着重要的交通服务和集疏散功能。山地城市次干路道路条件较为复杂,较多出现纵坡坡度大、曲率大、开口多路段,常常设置路内停车,极大制约山地城市次干路通行能力。然而,针对山地城市次干路的特殊道路条件与运行特性,国内外学者较少专门研究这类道路的通行能力,山地城市次干路通行能力缺乏有效的计算方法。因此亟需结合实际情况建立山地城市次干路通行能力模型,为城市交通拥堵的治理和交通运行效率的提高提供有力的理论支撑和实践指导。 本文选取山地城市次干路为研究对象,对山地城市次干路与平原城市次干路从道路特点和交通运行特点两方面进行对比分析,确定山地城市次干路通行能力的主要影响因素;基于实测数据对VISSIM仿真模型参数进行标定,建立精准的山地城市次干路VISSIM仿真模型;基于交通仿真模型提供数据进行分析,分别构建基于改进传统折减系数法和多元回归拟合法的山地城市次干路通行能力模型;选取重庆市4条典型次干路进行实例验证。具体如下: (1)山地城市次干路通行能力因素分析。分析山地城市与平原城市次干路特点,并通过无人机、雷达测速枪等工具获取典型次干路交通数据。基于调查数据采用ISM模型和灰色关联度法计算各影响因素对通行能力影响的组合权重,最终确定曲率、纵坡坡度、开口流量以及路内停车长度作为山地城市次干路通行能力的主要影响因素。 (2)山地城市次干路路段微观交通仿真模型构建。采用控制变量法进行仿真模型参数敏感性分析,确定对仿真模型效果影响的关键参数。并基于无人机采集大量实测数据,进行仿真模型期望速度、跟驰模型以及车道变换模型等关键参数的精准标定,确定模型中各参数取值。山地城市次干路-瑞天路、回龙路两条次干路路段仿真模型的准确性通过实测流量评估验证,相对误差在5.13%。 (3)山地城市次干路通行能力模型构建。基于VISSIM仿真模型仿真数据,从单因素、双因素、多因素方面分析影响道路通行能力的主要因素:曲率、纵坡坡度、路内停车长度、开口流量。在此基础上,构建山地城市次干路通行能力折减系数模型和多元回归模型,并进行模型计算结果值与仿真实际通行能力值比较,对比残差分布、拟合优度等评价指标,最终确定山地城市次干路通行能力模型。 (4)实例验证。选取重庆市内四条代表性的山地城市次干路-红原路、储奇门行街、沙中路以及青龙路,采集次干路几何数据和交通流数据,构建VISSIM仿真模型并标定模型关键参数。通过仿真模型提取4条次干路的实际通行能力,与本文提出的通行能力计算模型误差5.72%,验证结果表明本文提出模型适用于计算山地城市次干路的实际通行能力。