● 摘要
在城市交通系统中,公交系统以其投资少、见效快、线路调整灵活成为缓解交通问题的主要途径之一。作为公交系统重要组成部分的公交车站,从各个方面影响着公交系统的运行,如果其设置不当将会对交通系统产生重要影响,不仅会降低公交系统的运行效率,还会降低社会车辆的运行速度。本文的研究背景正是从此处出发,研究在线和离线公交站对道路中交通流的影响。本文的主要工作如下:首先,针对交通流相对单一的公交专用道进行了分析,研究了公交专用车道上公交站对公交车跟车行为的影响,构建了考虑公交站影响的公交车跟车模型,对公交车的加速特性、减速特性以及车辆停靠特性进行了定性分析。其次,将单一交通流的研究延伸至混合交通流的研究,采用元胞自动机模型构建了在线和离线公交站影响下的单车道混合交通模型,考虑了交通系统中非均衡条件下小汽车和公交车混合的情况,利用建立的模型分析了公交站站长、公交车数量所占比率对单车道混合交通系统运行的影响。然后,将单车道元胞自动机混合交通模型拓展到了现实生活中更加普遍的两车道混合交通的情形,分析并确立了两车道混合交通中车辆换道规则,并利用建立的两车道混合交通元胞自动机模型分析了两车道系统中速度-密度关系和流量-密度关系,再现了系统运行中车辆的时空演化。最后,我们从宏观的角度研究了在线和离线公交站对交通系统平均特性的影响,将在线公交站系统中公交停靠看作交通中断事件的发生,建立了考虑在线公交站影响下的宏观模型;将离线公交站系统中公交车进出公交站看作为车辆出匝和入匝的过程,建立了考虑离线公交站影响下的宏观模型,并利用数值模拟再现了不同公交站对交通流的影响机制。
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