快速路车道宽度对自由流运行速度的影响开题报告

1. 研究目的与意义

上海的快速路车道宽度从2.73m到4.0m不等，课题组前期研究了车道宽度对通行能力和安全的影响，对车道利用率的影响也做了初步探讨。在研究的前期，于探讨过程中，发现车道宽度对车道于不同的宽度对于通行能力，交通安全，包括到利用率等的影响表现没有明显差异。因为前期研究发现车道宽度对于通行能力并没有明显的影响关系，分析其原因之一可能是快速路上自由流速度普遍较低。因此接下来需要做一下车道宽度对自由流运行速度的影响。

自由流速度(free-flowspeed)：交通工程术语，单位为km/h。指不受上下游条件影响的交通流运行速度。

通常包括下列三种情况下的车辆速度：

2. 课题关键问题和重难点

在选题背景中说明，车道的宽度对于车行安全性没有明显影响，但是很可能对车流运行速度有影响，同时对于自由流运行速度有着相关影响。于是本课题问题在于到底是否是影响了自由流运行速度，影响其速度的有哪些因素。对于自由流的速度影响，做出了许多的假设可能，例如路段匝道密度、车道宽度、车道类型（内侧、中间、外侧）、限速（60km/h或80km/h）、时段（照明/或者只取白天的数据）等等。当然，对于论题而言宽度若影响自由流速度，那么到底是如何影响，影响范围等因素是有何意义，在后续的一定研究中，针对自由流运行速度与宽度问题中，主要解决以下关键问题：

（1）自由流运行速度与其匝道密度的关系

（2）限速情况与自由流运行速度的关系

3. 国内外研究现状（文献综述）

袁凯和关伟在城市快速路交通流车头时距分布特性分析中研究到在对北京市城市快速路实测单车数据分析的基础上,本文发现对数正态分布函数可以成功地对不同速度条件下的车头时距概率密度分布情况进行拟合.运用最小二乘法对该函数进行参数估计,得到不同速度条件下的期望车头时距值以及车头时距的平均值和标准差.结合实测车头时距分布特性,经过修正,发现城市快速路上期望车头时距随速度的变化趋势与高速公路上的测量结果一致,但在定量上却要远高于高速公路上的期望车头时距.最后利用平均车头时距和单车速度绘制出流量密度和流量速度关系图,并具体讨论了出入口匝道对外侧车道交通流特性的影响,定量标定了谐动流和自由流相位在不同断面条件下的速度区间.也就说明匝道密度对于自由流运行速度有一定影响，但是并不是非常的关键。

王华荣在城市快速路限速与运行速度的关系中说，为确定城市快速路上限速与运行速度之间的关系,从北京的三环、四环、五环快速路中随机地选取了19个地点来收集其限速、地点车速及车头时距等交通流参数,并按照一定的原则对原始数据进行筛选,得出8682条自由流状态下的地点车速数据.对这些观测地点所得到的限速与运行速度数据进行统计回归分析结果表明,二者之间存在很强的线性相关关系,而且运行速度超过限速的比例随着限速值的增大而增大.限速与运行速度之间的关系可为制定速度区限速值的相关交通管理部门提供量化依据.据此，我们可以知道骑士限速是对自由流运行速度有影响的。

裴玉龙在陕速路自由流速度及其影响因素由各车道的mffs柱状图可以看出，对于双车道断面，车道1的mffs均高于车道2的，这与其车道功能划分是一致的。同理，三车道断面车道3的mffs低于车道1、2的；但对于三车道断面，车道1、2的mffs高低不定，分析发现，当断面日平均小时交通量较低(550-1000vehhin)时，车道2的mffs高于车道1的，当断面日平均小时交通量较高(1o0o一1150vehhin)时，车道2的mffs低于车道1的。这是因为当交通量较大时，各车道承担的交通量均衡，平均速度和mffs由最内侧车道向外依次降低；交通量较小时，驾驶的自主性增大，在条件许可的条件下，驾驶员倾向于选择条件好的中间车道，使该车道真正自由行驶的车辆比重相对较高，mffs也相应增高。而车道数量对断面mffs的影响不明显。对此可以看出虽然车道类型对于其有影响，但是影响也不是很大。

4. 研究方案

分析不同车道自由流速度的差异及其可能原因，建立回归模型。

考虑路段匝道密度、车道宽度、车道类型（内侧、中间、外侧）、限速（60km/h或80km/h）、时段（照明/或者只取白天的数据）等因素对自由流速度的影响。

从中得出关于着重点车道宽度对自由流运行速度的影响。

5. 工作计划