交通流量對速度的影響

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1、有的國家是靠右行駛的交通規(guī)則，有的國家是靠左行駛的交通規(guī)則。無論是那種交通規(guī)則，目前各國都是保持各自的習慣不曾改變，在本篇文章中，就讓我們用數(shù)學的方法告訴大家，到底是是靠右行駛的交通規(guī)則好還是靠左行駛的交通規(guī)則有點多。一、問題重述問題A：除非超車否則靠右行駛的交通規(guī)則在一些汽車靠右行駛的國家（比如美國，中國等等），多車道的高速公路常常遵循以下原則：司機必須在最右側(cè)駕駛，除非他們正在超車，超車時必須先移到左側(cè)車道在超車后再返回。建立數(shù)學模型來分析這條規(guī)則在低負荷和高負荷狀態(tài)下的交通路況的表現(xiàn)。你不妨考察

2、一下流量和安全的權(quán)衡問題,車速過高過低的限制，或者這個問題陳述中可能出現(xiàn)的其他因素。這條規(guī)則在提升車流量的方面是否有效？如果不是，提出能夠提升車流量、安全系數(shù)或其他因素的替代品（包括完全沒有這種規(guī)律）并加以分析。在一些國家，汽車靠左形式是常態(tài)，探討你的解決方案是否稍作修改即可適用，或者需要一些額外的需要。最后，以上規(guī)則依賴于人的判斷，如果相同規(guī)則的交通運輸完全在智能系統(tǒng)的控制下，無論是部分網(wǎng)絡(luò)還是嵌入使用的車輛的設(shè)計，在何種程度上會修改你前面的結(jié)果？二、問題分析從題目要求中我們能很明確的知道解決這個問

3、題必須從三個方面入手。問題一：建立一個建立數(shù)學模型來分析除非超車否則靠右行駛這條規(guī)則在低負荷和高負荷狀態(tài)下的交通路況的表現(xiàn)。我們可以考察一下流量和安全的權(quán)衡問題,車速過高過低的限制，或者這個問題陳述中可能出現(xiàn)的其他因素。這條規(guī)則在提升車流量的方面是否有效？如果不是，提出能夠提升車流量、安全系數(shù)或其他因素的替代品（包括完全沒有這種規(guī)律）并加以分析。問題二：在一些國家，汽車靠左行駛是常態(tài)，那么是否只需對我們的方案稍作修改，就可以用在靠左行駛交通規(guī)則的國家中呢？，或者需要一些額外的需要。問題三：無論是靠右行

4、駛，還是靠左行駛，都依賴于人的判斷，如果相同的交通運輸完全在智能系統(tǒng)的控制下，不管在部分網(wǎng)絡(luò)還是嵌入式用的車輛的設(shè)計，在何種程度上會修改你前面的結(jié)果？三、建立模型3.1.問題1：交通右行的規(guī)則在交通流量高負荷和低負荷路況下的表現(xiàn)。3.1.1問題的提出高速公路專供汽車高速行駛，交通量遠高于普通公路。也就是說，高速公路是通過高速來大幅度提高通行能力的。因此，保證高速公路高效運行是高速公路建設(shè)和運營的基本要求。眾所周知，中國、美國等國家車輛是靠右行駛的，而一些國家車輛是靠左行駛的，對于靠左右行駛，每個國家都

5、有它的優(yōu)特指出。我們知道，車速與安全有密切的關(guān)系，車速越高，行駛危險性就越高，發(fā)生事故時嚴重程度也越大。盡管高速公路道路條件良好，在交通管理及設(shè)施方面也是盡可能保障行車安全，但高速公路較高的車速還是會帶來潛在的安全問題。根據(jù)交通流理論，只有在最佳車速時才能獲得最大的交通量。該最佳車速應(yīng)該接近道路的設(shè)計時速。而高速公路會面臨高負荷或低負荷交通量，既要遵循右行原則，又要保證高速公路大流量的要求及足夠高的行車速度，就需要權(quán)衡安全性、車流量和車速之間的關(guān)系。在行車安全的諸多交通環(huán)境因素中，高速公路交通流量的增

6、大，往往導致高速公路長時間的擁堵，干擾了交通流的正常運行，降低了道路的通行能力。一些研究資料表明，美國對交通量和事故件數(shù)關(guān)系的統(tǒng)計，事故件數(shù)隨著日平均交通量的增加而增加。所以，針對交通流對安全產(chǎn)生的影響分析，以交通安全為前提，研究交通狀況與車速的關(guān)系。3.1.2模型假設(shè)與符號聲明符號聲明意義高速公路交通流量車輛平均行駛速度高速公路車輛密度阻塞密度交通量為零時的車輛平均行駛速度修正系數(shù)Us各等級公路的設(shè)計車速3.1.3模型的建立3.1.3.1高速公路低負荷時車速-流量關(guān)系模型交通公路車流的認識★自由流速

7、度自由流速度是指密度為零時交通流的理論速度[1],或者說是駕駛員在不受其他車輛干擾、根據(jù)道路線形和環(huán)境所提供的道路條件自由行駛的車輛速度。自由流速度是交通流流量速度模型中的一個關(guān)鍵指標,也是確定雙車道公路運行質(zhì)量的重要指標?！镒杂闪鬈囁俜治鲆话阏J為,當同向車流(同一車道)的車頭時距大于8m時,道路上的車輛可任意選擇行駛速度,即行駛的自由度較高,此時的交通流狀況為自由流狀態(tài)，即低負荷狀態(tài)。處于自由流狀態(tài)車輛的加權(quán)平均運行速度即為自由流速度[2]。速度與流量的關(guān)系◆經(jīng)典的速度-流量曲線理想道路交通條件下的

8、速度--流量關(guān)系規(guī)律一般如圖1所示,當交通流較小的時候,行駛車輛不受其他車輛的影響,駕駛員根據(jù)車況、駕駛水平及道路幾何特性自由行駛,這時的交通流狀態(tài)為自由流狀態(tài)。隨著交通量的增加,車輛行駛受到限制,車速開始穩(wěn)態(tài)下降,直至交通流達到通行能力,車輛以相同的車速行駛。交通量進一步加大,車速明顯下降,直至停止?！綦p車道公路速度-流量關(guān)系的建立雙車道公路與其他等級公路的主要區(qū)別在于超車機會。雙車道公路的超車機會取決于雙向的流量和車速的分布,當超車視距不滿足時,所有