大跨橋梁多車道隨機車流統(tǒng)計及其等效荷載模型研究

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1、－二－－＾－－；：電敬盧分類號—－．；ＵＤＣ編號為ｉ未＜？；索碩±學位論文大跨橋梁多車道隨機車流統(tǒng)計及其等效荷載模型研究）金資助編號：５１２０８２５２Ｖ國家自然科學基１１２０００９±點基金資助編號：２０１１３２２＾（教育部博－—－知Ｍ．＊－．一？：■－子－、？－巧；：：山：＇■－＂－戶．：．；亡￣－－’＞－－：．每？＇二一－一－兵Ｖ硏究生姓名：茅向前導師姓名；李雪紅教授李巧軍博±申請學位級別：工學碩±一級學科ｇ稱：止

2、木工程二級學巧名稱：橋梁與隧道工程—－■－－：．－一２０１５５目＇一占年．＇■—■－－？？？？．．－、？，ｔａｔ－ＳｉｓｔｉｃｓｏｆＭｕｌｔｉｌａｎｅＲａｎｄｏｍＴｒａｆｆｉｃＦｌｏｗａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏ扛ｕ－ＥｑｉｖａｌｅｎｔＬｏａｄＭｏｄｅｌＦｏｒＬｏｎｇｓｐａｎＢｒｉｄｇｅＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＮａｎｉｎＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｊｇｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆ

3、ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＸｉａｎｉａｎＭａｏｇｑＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ．ＸｕｅｈｏｎｇＬｉａｎｄＰＨＤ．ＺｈｉｕｎＬｉｊＭａｙ２０１５學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進斤的研巧工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加Ｗ標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京工業(yè)大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻

4、均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。２口研巧生簽名：日期：把齊例呵學位論文的使用聲明｜＾＾１＾＾京工業(yè)大學、國家圖書館、中國科學技術信息研究所、萬方數(shù)據(jù)電子出版社、中國學術期刊（光盤版）電子雜志杜有權保留本人所送交學位論文的復巧件和電子文檔，可Ｗ采用影印、縮印或其他復制手段保存論文并通過網(wǎng)絡向社會提供信息服務。論文的公布（包括刊登）授權南京工業(yè)大學研巧生部辦理。（打鉤生效）研巧生簽名■；導師簽名：走壽參！Ｓｓ４－．２。－日期；僅２午日期；摘要隨著橋梁跨度的不

5、斷增大、車流量的不斷增加、車速的不斷提升（＾＾及重車及超重車的不斷出現(xiàn)等眾多因素，作用在橋梁上的隨機車流變得越來越復雜。由于大跨橋梁上的隨機車流荷載具有較強的隨機性，傳統(tǒng)的假定車間距及車速不變的研巧方法具有較大的局限性，難對隨機車流荷載的特性進行準確的分析。本文基于南京長江二橋收費站?。崳姷玫碾S機車流數(shù)據(jù)結合實測的車流數(shù)據(jù)，統(tǒng)計了二橋各類車型的車重特征參數(shù)，研究了大跨橋梁各個不同車道的在不同交通服務水平下的車型比例Ｗ及車輛到達率等特征參數(shù)；基于元胞自動機模型（ＣＡ模型）的基本思想，從交通控制理論的單車

6、道元胞自動機模型入手，并結合實測的各車道車型比例及斷面發(fā)車率等斷面發(fā)車數(shù)據(jù)Ｗ建立多車道隨機車流模型的數(shù)學模型，依托Ｍａｔｋｂ開發(fā)了多車道隨機車流模擬程序，Ｗ對二橋的隨機車流進行仿真模擬，并對隨機車流運行過程中的車流特性進行了研巧。主要包括Ｗ下幾個方面的內(nèi)容：（１）研巧車輛在橋梁上的行駛規(guī)律，包括加減速原則及車輛在行駛過程中換道規(guī)律，確定車輛在需要換道時應如何換道Ｗ及換道的概率。根據(jù)車流的運巧規(guī)則并基于ＣＡ模型思想建立大跨橋梁多車道隨機車流的數(shù)學模型。（２）基于建立的隨機車流的數(shù)學模型并依托

7、Ｍａｔｌ油軟件開發(fā)大跨橋梁多車道隨機車流模擬程序，Ｗ對二橋的隨機車流進行仿真模擬，利用Ｍａｔｂｂ的界面設計功能レッ及句柄圖形功能進行模擬程序的輸出界面設計，并實現(xiàn)隨機車流模擬的可視化。該程序的實現(xiàn)為得到隨機車流荷載數(shù)據(jù)提供了支持。（３）從南京長江二橋收費站Ｗ及通過對隨化車流進行直接觀測統(tǒng)計獲取大量隨機車流交通特征參數(shù)，包括車型比例參數(shù)、各個車道在不同交通服務水平下的斷面發(fā)車率Ｗ及不同車型車重數(shù)據(jù)分布參數(shù)；對本文交通調查所取得的斷面發(fā)車率參數(shù)樣本的分布類型進行了卡方擬合優(yōu)度檢驗，發(fā)現(xiàn)在不同交通服

8、務水平下蘭個車道的斷面發(fā)車率基本服從泊松分布。（４）基于二橋的實測數(shù)據(jù)Ｗ及元胞自動機模型理論對大跨橋梁的隨機車流進行模擬，將模擬車流特征參數(shù)與實測車流數(shù)據(jù)進行了對比分析，從而驗證程序的準確性及合理性；一研巧不同交通服務水平下車流的運行特點，進步對模擬隨機車流下的交通量、；此外車速Ｗ及車間距進行規(guī)律