[发明专利]面向港口集疏港基本路段的速度一致性检验方法

权利要求书

1.一种面向港口集疏港基本路段的速度一致性检验方法，其特征是，包括下列步骤：

第一步：通过预测交通流、考察地形等数据分析，得到港区道路线形的基本设计方案 后，进行路段划分，按划分要求将基本路段分为平直线段、曲线段、纵坡段和弯坡段；

第二步：确定不同等级港区道路的初始运行速度，港口道路可按照分级要求分为进港 道路、港区道路和场区道路，通过数据采集得到不同道路等级的车辆平均运行速度，即为 交通仿真模型中车辆的初始运行速度；

第三步：建立平直线路段上的交通流仿真模型：1)确定平直线路段上的期望速度；

2)求车辆加速度：当前导车为小汽车时，车辆的加速度为： acar=2{xt+δ-yt-L-10-vt(q+δ)-bq(ut+δ-vt)2}δ2+2qδ]]>当前导车为大卡车时，跟驰车辆的行 驶加速度为a_truck：atruck=2{xt+δ-yt-L-10-vt(q+δ)-bq(ut+δ-vt)2-β×(DL-1)}δ2+2qδ,]]>式 中：x_t+δ为前导车在时刻t+δ的位置；y_t为跟驰车辆在时刻t的位置；L为前导车的车身 长；q为跟驰车辆驾驶员的敏感系数；v_t为跟驰车辆的运行速度；u_t为前导车辆的运行速 度；b为待定常数，定义为：q为驾驶员对前导车的敏感度衡量因 子，β为不适度的影响系数，取值为8.15，DL为驾驶员的不适度，取值范围为1-1.6，根 据车辆数据采集器VBox求出小汽车的最大加速度：a_{car_max}＝1.0m/s²，大卡车的最大加速 度为：a_{truck_max}＝0.35m/s²；3)根据道路等级确定随机减速概率；4)建立平直线路段的 交通流仿真模型，分别细化跟驰规则和换道规则；

第四步：建立曲线段的交通流仿真模型：1)从安全性考虑限制车辆的期望速度，在 曲线上的最大车速为式中：R是圆曲线半径，v为行车速 度，单位是km/h，μ为横向力系数，极限值为路面跟轮胎之间的横向摩阻系数，i_h为超 高横坡度，ζ为调整参数，取值为0.9；2)从舒适度限制车辆的加速度，小车的加速度为： acurve_car=-5,σ≥1.7min(-5·(σ-0.7)2,Acar),0.7≤σ<1.7Acar,σ<0.7,]]>集装箱车的加速度为： acurve_truck=-6,σ≥1.7min(-6·(σ-0.7)2,Atruck),0.7≤σ<1.7Atruck,σ<0.7,]]>式中：a_{curve_car}为车辆在曲线 上行驶时，前方车辆为小汽车时的车辆加速度；a_{curve_truck}为车辆在曲线上行驶时，前方车 辆为大型车辆的车辆加速度，且Acar=2{xt+δ-yt-L-10-v(q+δ)-bq(ut+δ-vt)2}δ2+2qδ,]]>

Atruck=2{xt+δ-yt-L-10-v(q+δ)-bq(ut+δ-vt)2-β×(DL-1)}δ2+2qδ;]]>3)建立曲线路段的交 通流仿真模型；

第五步：建立纵坡段的交通流仿真模型：1)分析车辆动力性能：变速比为i_k时能行 驶的最大坡度值：最大车速为： Vmax=2πrkneiki0×601000=0.377nerkiki0(km/h),]]>式中：M_e为最大扭矩，i₀为主减速比，i_k为 车辆在第k个档位下的变速比，η_M为机械效率，r_k为轮胎半径，K为空气阻力系数，F为 汽车在纵轴垂直平面上的投影面积，v_t为t时刻车辆车速，G为车辆载重，f为道路摩擦 系数，n_e为最大车速下发动机转数，根据上述公式求得在每个档位下车辆上坡时所能达到 的最大速度和最大坡度；2)确定车辆加速度：

aslope_car=2{xt+δ-yt-L-10-v(q+δ)×(1+i)-bq(ut+δ-vt)2}δ2+2qδ,]]>

aslope_truck=2{xt+δ-yt-L-10-v(q+δ)-bq(ut+δ-vt)2×(1+i)-β×(DL-1)}δ2+2qδ,]]>式中： a_{slope_car}为在纵坡上行驶，前方车辆为小客车时，当前车辆的行驶加速度，a_{slope_truck}为在纵 坡上行驶，前方车辆为大卡车时，当前车辆的行驶加速度，i为纵坡坡度；3)建立纵坡路 段的交通仿真模型；

第六步：建立弯坡路段的交通流仿真模型：1)限制最大车速： v_{curve_slope_max}＝min(v_{curve_max}，v_{slope_max})，2)加速度的确定：前方车辆为小汽车时的车辆加 速度为acurve_slope_car=-5,σ≥1.7min(-5·(σ-0.7)2,Acar),0.7≤σ<1.7Bcar,σ<0.7,]]>前方为大型车辆的 车辆加速度为acurve_slope_truck=-6,σ≤1.7min(-6·(σ-0.7)2,Atruck)0.7≤σ<1.7Btruck,σ<0.7,]]>式中

Bcar=2{xt+δ-yt-L-10-vt(q+δ)×(1+i)-bq(ut+δ-vt)2}δ2+2qδ,]]>

Btruck=2{xt+δ-yt-L-10-vt(q+δ)×(1+i)-bq(ut+δ-vt)2-β×(DL-1)}δ2+2qδ;]]>3)建立弯坡路

段的交通流仿真模型；

第七步：确定速度一致性评价的标准，并根据不同路段的仿真结果对道路进行等级划 分和相关分析，提出线形修改或交通管制意见。