[发明专利]基于社会力的路段施工区异质交通流模型建立方法

说明书

本发明公开了一种基于社会力的路段施工区异质交通流模型建立方法，包括如下步骤：步骤一、建立路段施工区交通流模型；步骤二、对路段施工区进行数据采集；步骤三、搭建仿真平台对真实施工区交通流进行仿真；步骤四、利用步骤二采集的数据对路段施工区交通流模型参数进行标定；步骤五、利用步骤二采集的数据和仿真结果对路段施工区交通流模型进行验证。本发明提出的社会力模型在路段施工区交通流建模有一些优势，能够更好的反映交通流的异质性，所提出的基于社会力的模型在针对于无车道划分的交通流时更加适用，本发明首先改进现有的社会力模型，然后标定新提出的模型，并利用标定后的模型对交通流进行仿真分析。

技术领域

本发明涉及一种基于社会力的路段施工区异质交通流模型建立方法。

背景技术

近年，国内大力建设新的交通设施，高速公路和城市干线上施工频繁。特别是在城市道路上，路段上广泛存在施工区，施工区的设置降低了车辆在路段的通行效率，造成大量排队从而增加了汽车能耗及尾气排放，这对大气造成了严重的污染。由于城市道路上车辆异质性明显，并在设置施工区后道路特性发生改变，这使得交通流建模及排放研究变得较困难。

虽然对于施工区进行了大量研究，但大多数研究集中在高速公路，城市道路施工区的研究相对较少。因为城市道路车辆异质性明显，汽车，大型车辆，行人，非机动车的行驶很难找到一个统一的规则。此外，存在施工区的路段具有无车道划分、行驶边界不规则等特性，一些传统的交通流模型并不适用这种复杂的交通场景。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种基于社会力的路段施工区异质交通流模型建立方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于社会力的路段施工区异质交通流模型建立方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、建立路段施工区交通流模型；

步骤二、对路段施工区进行数据采集；

步骤三、搭建仿真平台对真实施工区交通流进行仿真；

步骤四、利用步骤二采集的数据对路段施工区交通流模型参数进行标定；

步骤五、利用步骤二采集的数据和仿真结果对路段施工区交通流模型进行验证。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明新建模型对施工区或非施工区内的异质交通流建模提供了新的参考，相比传统的车辆跟驰模型和车辆换道模型，本发明提出的社会力模型在路段施工区交通流建模有一些优势。第一，提出的模型能够更好的反映交通流的异质性。如果使用跟驰理论来研究异质交通流，就需要对不同类型的车辆应用不同的规则，例如汽车，重型车辆，行人，非机动车，但是很难找到一个统一的规则。但是在社会力模型的概念中，人群受力是由力控制而不是车辆跟驰模型中相似的行为规则控制，不同种类的车辆是可以用相同的模型的。根据观察发现，我国城市道路通常是由小汽车，公交车，铰链公交车，货车、非机动车和行人等不同类型的对象所组成，交通流具有很高的异质性。第二，常规的跟驰模型和换道模型被设计用于有车道划分的情景，因此它们不能直接应用于无车道划分的情景。在城市交叉路口，如果没有施工区存在，车辆可以在没有设置车道线的情况下遵循隐形车道来驾驶。然而，一旦存在施工区，压缩的可通行空间使得车辆不能跟随隐形车道移动并且变成完全的基于非车道的情况。与传统的微观交通流模型相比，所提出的基于社会力的模型在针对于无车道划分的交通流时更加适用。第三，社会力模型可以用于可通行区域的任何边界形状，因为边界对车辆的影响可以通过边界力来表示，而跟驰模型和换道模型仅适用于直线型边界。由于施工区的存在，路段的可通行区域具有不规则的边界，在这种情形下，社会力模型是更好的选择。但是，现有的社会力模型不能完全反映路段施工区的交通流特征，因此本发明首先改进现有的社会力模型，然后标定新提出的模型，并利用标定后的模型对交通流进行仿真分析。