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1、分類號：密級：UDC：編號：學位論文基于Arena的高速公路收費站ETC車道布局仿真研究邱夢指導教師姓名：李立教授河北工業(yè)大學申請學位級別：碩士學科、專業(yè)名稱：技術(shù)經(jīng)濟及管理論文提交日期：2012年11月論文答辯日期：2012年12月學位授予單位：河北工業(yè)大學答辯委員會主席：評閱人：2012年11月DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofTechnologyEconomyandManagementSIMUL
2、ATIONRESEARCHOFETCLAYOUTINHIGHWAYTOLLPLAZABASEDONARENAbyQiuMengSupervisor:Prof.LiLiNovember2012ThisworkissupportedbytheNaturalScienceFoundationofHebeiprovince:NO.F200900123河北工業(yè)大學碩士學位論文基于Arena的高速公路收費站ETC車道布局仿真研究摘要隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通需求的急劇增加，便捷、快速的高速公路成了出行者的首要選擇。
3、高速公路路網(wǎng)內(nèi)交通量的增長給收費站的車輛通行帶來了更大的壓力。電子不停車收費系統(tǒng)（ElectronicTollCollection，簡稱ETC）的引入有效的解決了車輛停車、排隊所引發(fā)的時間、環(huán)境等問題，同時也避免了擴建收費站和增加收費人員所帶來的成本費用的增多。因此本文通過建立仿真模型研究了收費站所需的最優(yōu)ETC車道數(shù)量，以及ETC車道的布局形式。本文首先對ETC系統(tǒng)工作原理、交通工程和道路幾何設(shè)計理論進行了研究，提出了適合我國國情的兩種ETC專用車道、一種ETC/MTC混合車道的布局形式。其次，分析了高
4、速公路收費廣場交通流特性，建立了普遍適用的基于Arena的收費站仿真模型，并實現(xiàn)了收費站二維動態(tài)模擬，更直觀的展示了車輛在收費站系統(tǒng)中的交通運行狀態(tài)。再次，通過Arena仿真模型比較研究了收費車道的數(shù)量及布局形式、ETC車輛的比例、MTC車輛誤入ETC車道的比例等因素對收費站排隊長度、車輛延誤時間的影響。最后，本文還對設(shè)有8個進口、13個出口的收費站進行了實例分析，研究了該收費站平均日小時收費車道的數(shù)量。針對實例收費站從駕駛員方、收費站管理方、社會三方的角度研究了ETC系統(tǒng)引入的經(jīng)濟價值，并對目前該收費站
5、的建設(shè)和運營提出了合理的優(yōu)化意見。本文共有六章，可分為四部分：第一部分：第一、二章，闡述研究的意義、內(nèi)容，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及相關(guān)的理論；第二部分：第三、四章，分析了高速公路收費廣場的交通流特性，確定了評價收費站服務(wù)水平的標準，建立了Arena仿真模型，并對模型進行了驗證；第三部分：第五章，針對實際收費站進行研究，并對該收費站的建設(shè)及優(yōu)化提出了合理的意見；第四部分：第六章，總結(jié)論文，并對研究進行了展望。本論文受到河北省自然科學基金項目“集裝箱港口物流系統(tǒng)建模仿真與優(yōu)化研究”（F2009000123）的資助。關(guān)
6、鍵字：收費站、ETC、車道布局、Arenai基于Arena的高速公路收費站ETC車道布局仿真研究SIMULATIONOFETCLAYOUTINHIGHWAYTOLLPLAZABASEDONARENAABSTRACTWiththerapiddevelopmentofoureconomyandtheincreaseoftrafficdemand,convenientandfasthighwaysbecomepeople'sfirstchoicewhentheydriveout.Thetrafficgrowth
7、inhighwaynetworkbringsgreaterpressuretothetollstation.TheintroductionofETCeffectivelysolvesthequeuingandenvironmentproblemswhichcausedbyvehiclesparkingtopaythefees.AtthesametimeETCalsoavoidthecostincreasecausedbytollstationconstructionandstaffpayment.Ther
8、efore,thisarticleresearchestheoptimalETClanenumberandETClanelayoutthroughestablishingthesimulationmodelforthetollstation.Firstly,throughresearchingtheworkingprincipleofETCsystem,trafficengineeringandroadgeometrydesi
