隧道出入口过渡段交通流参数分析

隧道出入口过渡段交通流参数分析

张学华闫恒浩张硕

青岛市公安局黄岛分局交通警察大队

摘要：路段上运动的行人或运行的车辆构成行人流或车流，当没有特殊的定义时，交通流被称为交通流。交通流的定性和定量特征称为交通流特性。描述交通流特性的一些物理量称为交通流参数，参数的变化规律反映了交通流的基本特征。交通流的基本参数包括交通量、速度和密度。宏观交通流的特点是交通量、速度和密度。微观交通流的特征是车头时距、位置、速度和车头时距。根据相关数据调查和基本理论分析，选取交通量、车速、车头时距三个参数对交通流特征进行分析。

关键词：交通流特性；交通流参数；特性分析

1交通量影响因素

（1）交通量理论

交通流量（Trafficvolume）是指在单位时间内，通过道路某一点、某一断面或某一条车道的交通实体数，以Q表示。

Q=N/T

式中：T—观测时间

N—T时间内通过的交通实体数（车辆数）

统计过程中，存在不同车型的换算要求，根据相关的专业材料。

（2）隧道路段的交通量分布特性

西柞高速隧道长度为378m，调查数据采集点设置：隧道进口，隧道中间位置、隧道出口。其进口与普通圆曲线相接，曲线长84m，之后为缓和曲线、直线；出口连接普通直线段。连续观测时间段内，隧道进口处车辆数为790veh（折算后），剔除第一个车头时距非常大的异常数据，经计算其进口处小时交通量为357veh/h；中间位置车辆数为971veh，剔除第一个车头时距非常大的异常数据，计算得其小时交通量为459veh/h；出口处车辆数为930veh，剔除车头时距为0的异常数据，车辆数为912veh，经计算，获得出口位置小时交通量423veh/h。隧道3个数据采集点的交通量/h数据。通过调查统计发现，中间位置的小时交通量最大，然后依次是出口的小时交通量、进口的小时交通量。其主要原因为：驾驶人发现隧道后，会一定程度上采取制动行为，导致交通流发生变化，从而进口处的交通量较小；进入隧道后驾驶员逐渐适应洞内环境，交通流逐渐稳定导致中间调查位置小时交通量最大；当驶出隧道出口位置的时候，再次发生明暗反应导致驾驶员警惕性提高开始采取制动处理，导致出口交通流量相较于中间位置变少。

2速度影响因素

（1）线形的影响。线形对车辆速度的影响因素主要包括平曲线半径、坡度和纵横向组合特征。一般来说，水平曲线半径越大，平均速度越高；斜率值越大，平均速度越小；水平和垂直方向组合的合理性也直接影响速度特性。

（2）路宽及道路标线。道路宽度和标线主要影响驾驶员的心理，使驾驶员产生错觉或恐惧，并最终减速。在隧道进出口过渡段，桥面宽度主要反映在桥梁和隧道过渡段。

（3）路面状况。路面平整度和抗滑性能直接影响交通流的特性，当司机对路面不平的适应性低，较高的车速会影响行车的舒适性。除了抗滑不好的道路上，以确保潜在的安全，司机也会适当降低车速。这种情况在特殊天气中很常见，如冰雪路面或冰雪路面。在隧道进出口过渡段，桥梁和隧道和城市道路的特性不同，路面状况的突然变化会产生一定的安全隐患。

（4）光线和视线。光线影响视线，而视线不足则导致驾驶员以较低的速度行驶。其目的是防止事故发生时刹车不及时。在隧道进出口过渡段，这一特点尤为明显，主要表现在隧道内外光线的突变，驾驶员不能及时适应这一变化。

（5）自由流速度变化特性。想要深入研究隧道固有环境对隧道交通流的影响需要以自由流速度变化规律为基础。西柞隧道交通流量数据调查分析，每车道隧道交通量平均为73pcu／h，以其作为自由流研究。实验中得到了隧道进出口前后车辆的速度，得到了不同位置的平均速度和速度方差。平均速度可以代表站点固有的速度，表明环境对速度的总体影响。平均车速的方差反映了不同驾驶员适应不同环境所采取的措施的差异。另一方面，它反映了安全特性。下图显示了大型车辆和小车在隧道进出口处的速度特性分布。分析数据为西柞高速交通流调查数据中获得，该隧道平均每车道的交通量为73pcu/h，可以认为是自由流状态。实验中，分别获取了隧道出入口前后每辆车的速度，由此可以得出不同地点的平均速度和速度方差。其中平均速度可以代表该地点的固有速度，说明环境对车速的整体影响。平均速度的方差反映了不同驾驶员适应不同环境所采取的措施差别，另外一方面也反映了安全特性。

3影响车头时距的因素分析

（1）司机的驾驶个性。根据以往的研究表明，跟驰特性不同于不同的驾驶员。大胆进取的司机通常与汽车前部保持一段很小的距离，保持较远的距离。此外，反应灵敏的司机对前方车速的变化反应更灵敏，而反应较慢的司机则对车辆速度的变化反应相对较慢。这种驾驶员的个性将不可避免地影响车头时距的分配。

（2）光线和视线。当光线和视线不足时，驾驶员为了保证一定的行车安全性，会适当的加大前车与后车之间的距离，尤其是在隧道出入口过渡段上，驾驶员驾驶过程保持了一定的谨慎性，从而也会增加车头时距。

（3）不利的天气环境。在不利与驾驶的天气气候，驾驶员可能受到路面湿滑及驾驶可视范围的降低的影响，采取减速措施和一定的跟车距离等措施来保证行车的安全，从而使得天气环境因素也是间接影响车头时距的重要因素之一。

结语

本文结从交通流参数进行分析，分别选取了宏观与微观参数：交通量、速度、车头时距三个方面进行研究，选取西柞高速隧道为实验对象，在隧道入口、中间部分、隧道出口设置数据采集点，并通过对选取的数据和区段进行分析比较。为交通流模型的提出和构建奠定深厚的基础。

参考文献

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