城市快速路交通流理论与运行管理

本书以我国城市快速路大量实际交通流检测数据为基础，研究城市快速路交通流运行特征及其管理控制方法。内容包括城市快速路交通流基本特征分析、常发性独立瓶颈（汇入区、汇出区、交织区）交通流理论及实证分析、多瓶颈关联区段交通流理论及实证分析、非常发性瓶颈交通流理论及实证分析、快速路交通流仿真、城市快速路通行能力与服务水平、城市快速路运行安全及快速路主动交通管理理论及方法。

丛书序
前言
第1章绪论1
1.1我国快速路的发展与研究意义1
1.2交通流研究的内容和意义2
1.3交通流研究历史4
1.4快速路运行管理10
1.5本书的特点13
1.6本章小结14
参考文献14
第2章快速路交通流参数分析20
2.1引言20
2.2交通流特性研究概述21
2.2.1交通流参数概述22
2.2.2交通流三要素关系模型22
2.2.3流量-密度-速度关系曲线影响因素24
2.3单个参数的统计分析25
2.3.1研究地点及数据来源25
2.3.2FFS统计分析26
2.3.3车道流量分布统计分析28
2.3.4车道速度分布统计分析30
2.4流量-密度-速度关系曲线拟合及模型适用性评价32
2.5中国和美国流量-速度曲线对比及差异原因分析35
2.5.1研究地点及数据来源35
2.5.2中国和美国流量-速度曲线对比36
2.5.3中国和美国流量-速度曲线差异原因分析39
2.6本章小结45
参考文献45
第3章常发性独立瓶颈交通流失效分析47
3.1引言47
3.2独立瓶颈交通流失效研究概述49
3.2.1快速路常发性瓶颈交通流失效识别方法49
3.2.2瓶颈交通流失效特征52
3.2.3失效过程特征分析53
3.2.4瓶颈失效致因55
3.3入匝道和车道减少瓶颈56
3.3.1研究地点和数据来源56
3.3.2失效判别58
3.3.3失效特征61
3.3.4拥堵演化67
3.3.5致因分析76
3.4出匝道瓶颈80
3.4.1研究地点80
3.4.2失效特征81
3.4.3拥堵演化81
3.5交织区瓶颈交通流失效分析88
3.5.1研究对象89
3.5.2交织区PQF、QDF与汇入、汇出行为关系97
3.5.3影响交织区瓶颈失效的因素99
3.5.4小结115
3.6本章小结115
参考文献115
第4章常发性多瓶颈交通流失效及振荡分析120
4.1引言120
4.2多瓶颈交通流关联失效风险分析121
4.2.1多瓶颈交通流研究现状及定量风险评估理论的应用121
4.2.2定量风险评估模型122
4.2.3实例分析126
4.3城市快速路多瓶颈路段交通流特性分析133
4.3.1研究对象134
4.3.2交通流实证现象134
4.3.3现象讨论和分析138
4.4城市快速路多瓶颈路段交通振荡特性分析140
4.4.1交通振荡的识别、现状分析及研究难点140
4.4.2研究对象142
4.4.3典型路段交通振荡分析143
4.4.4振荡影响因素及其关系146
4.5本章小结149
参考文献149
第5章快速路宏观交通流建模与仿真152
5.1引言152
5.2宏观交通流研究概述153
5.2.1宏观交通流模型153
5.2.2混合交通流的宏观模型156
5.2.3宏观交通流模型参数标定158
5.3快速路瓶颈路段建模与参数标定158
5.3.1宏观交通流建模159
5.3.2参数标定方法与评价指标163
5.3.3实验与评价165
5.4基于CTM的多车道多用户宏观交通流仿真171
5.4.1多车道CTM171
5.4.2MUF-MLCTM构建174
5.4.3仿真实验178
5.5本章小结187
参考文献188
第6章快速路微观交通流模型192
6.1引言192
6.2微观交通流模型概述193
6.2.1跟驰模型193
6.2.2换道模型197
6.3快速路匝道跟驰模型建模200
6.3.1数据采集及提取200
6.3.2跟驰行为建模203
6.4快速路主线换道动机模型建模206
6.4.1数据采集及提取206
6.4.2换道行为建模211
6.5快速匝道汇入类型建模215
6.5.1数据采集及提取215
6.5.2汇入类型的离散选择模型217
6.5.3汇入类型的决策树模型225
6.6本章小结232
参考文献233
第7章快速路微观交通流仿真237
7.1引言237
7.2微观交通流仿真模型参数标定238
7.2.1研究对象239
7.2.2模型校正流程及精度评价标准240
7.2.3校准结果分析246
7.2.4模型验证249
7.2.5可转移性测试249
7.3快速路新微观交通仿真原型系统252
7.3.1仿真模型体系253
7.3.2案例分析258
7.4本章小结269
参考文献269
第8章城市快速路通行能力与服务水平271
8.1引言271
8.2城市快速路通行能力研究概述272
8.2.1通行能力定义及估计方法272
8.2.2通行能力影响因素275
8.2.3瓶颈通行能力276
8.3快速路通行能力分析体系构建277
8.3.1选择研究瓶颈与数据说明277
8.3.2城市快速路通行能力回顾279
8.3.3城市快速路通行能力分析体系构建285
8.4动态通行能力建模288
8.4.1通行能力影响因素分析288
8.4.2多层统计分析模型291
8.4.3通行能力影响因素修正系数293
8.5快速路服务水平299
8.5.1服务水平的定义与发展299
8.5.2快速路服务水平划分指标302
8.5.3快速路服务水平划分标准302
8.6本章小结303
参考文献303
第9章城市快速路交织区通行能力与速度预测307
9.1引言307
9.2交织区通行能力与速度预测研究概述308
9.2.1交织区通行能力308
9.2.2交织区速度预测309
9.3城市快速路交织区通行能力估计311
9.3.1交织区参数定义及数据来源311
9.3.2通行能力影响因素分析315
9.3.3通行能力估计模型319
9.4城市快速路交织区速度预测330
9.4.1HCM2010速度预测模型分析330
9.4.2模型构建332
9.4.3研究路段和数据335
9.4.4速度预测模型仿真实验339
9.5本章小结340
参考文献341
第10章城市快速路主动交通管理344
10.1引言344
10.1.1匝道控制345
10.1.2速度引导346
10.2匝道控制与速度引导联合控制347
10.2.1匝道控制与速度引导研究概述347
10.2.2基于交通流模型的匝道控制与速度引导联合控制348
10.2.3基于数据驱动的匝道控制与速度引导联合控制361
10.3快速路匝道与主线协同控制370
10.3.1控制框架370
10.3.2控制目标371
10.3.3实地案例372
10.4考虑非平衡车道布置的快速路主线与匝道协同控制374
10.4.1信号布置方案374
10.4.2控制目标375
10.4.3T-MRC控制策略框架376
10.4.4仿真验证378
10.4.5仿真结果分析383
10.5本章小结387
参考文献387
第11章快速路交通流运行安全管理391
11.1引言391
11.2快速路安全影响因素模型394
11.2.1快速路安全影响因素模型概述394
11.2.2研究区域及数据来源395
11.2.3模型建立398
11.2.4安全影响因素模型399
11.2.5拥堵、非拥堵环境安全影响因素模型400
11.3基于风险评估的事故黑点识别方法403
11.3.1基于风险评估的事故黑点识别方法研究概述403
11.3.2数据来源405
11.3.3事故特征分析405
11.3.4风险评估方法406
11.3.5安全风险评估模型407
11.3.6案例及结果分析411
11.4快速路实时事故风险预测416
11.4.1快速路实时事故风险预测研究概述417
11.4.2基于支持向量机的事故预测模型418
11.4.3基于交通状态的事故预测模型425
11.5本章小结433
参考文献433
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