本发明专利技术提供一种获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法和系统，充分考虑了影响主辅分离式多车道高速公路通行能力的各影响因素，确定了六个修正系数：转换车道修正系数、重型车混入比例修正系数、主幅外侧车道修正系数、辅幅外侧车道修正系数、主幅内侧车道修正系数和辅幅内侧车道修正系数；同时，充分考虑各段高速公路上交通信息数据的不同，获取各段高速公路对应的仿真路网模型，使得该仿真路网模型能真实的模拟实际的交通情况；利用该仿真路网模型，根据单一变量控制原则，求解各种情况下的通行能力，继而求出上述各系数；最后根据上述各修正系数结合交通通行能力计算模型得到该段高速公路在任意重型车混入比例情况下的通行能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高速公路通行能力判定领域，具体地说涉及一种获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法和系统。
技术介绍
近几年，伴随我国经济的飞速发展，交通需求量迅速增大，越来越多的高速公路均修建有多条车道以提供更多的交通供给，其中多条车道是指单向有三条以上车道的情况。为适应车辆组成、车辆安全、车辆驶入驶出方便等要求，有效提升多车道高速公路整体运营效率、提高行车安全性，多车道高速公路横断面的布置通常采用三种形式:整体式、客货分尚式和主辅分尚式。在新建高速公路或者改扩建高速公路项目中，需要考虑以下因素:(I)道路断面形式，该因素很大一部分取决于各种断面形式的通行能力。因此需要预先得到不同断面形式的高速公路的通行能力之后，选择通行能力较大的断面形式对高速公路进行建设或者改建。(2)通行能力是否满足需求，一般情况下针对某一路段会预先得出该路段在未来一段时间内的通行能力需求，根据该通行能力需求选择断面形式以及在该断面形式的情况下所设置的车道数。现有技术中，已经具有较多获取整体式高速公路通行能力的方法，而客货分离式高速公路实际上相当于单独的客运专用高速公路和货运专用高速公路分开计算通行能力即可。目前，获取主辅分离式的高速公路通行能力大都采用与获取整体式高速公路通行能力相同的方法，但是主辅分离式高速公路本身在通行能力、运营组织方式方面具有其自身的特殊性，例如:主幅车道和辅幅车道的限速值不同，在主幅车道和辅幅车道之间设置有转换车道等等，这些特性是整体式高速公路所不具有的，因此采用整体式高速公路通行能力获取方法来获取主辅分离式高速公路的通行能力，得到的结果存在较大的误差，可能会给高速公路改扩建带来极大的影响。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于目前没有专门针对主辅分离式多车道高速公路通行能力的判定方法，为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下:一种获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，包括如下步骤:获取一段高速公路的仿真路网模型，采用所述仿真路网模型结合该段高速公路的交通信息数据模拟得到的速度与流量间的关系与该段高速公路实际的速度与流量间的关系之间的偏差在设定的阈值范围内；其中，速度与流量间的关系中出现的最大流量值即为该交通信息数据对应的通行能力；根据所述仿真路网模型，得到基准车道数，基准重型车混入比例情况下:车道主线上的通行能力，并将此通行能力作为基准通行能力；和出口匝道减速车道上游和入口匝道加速车道下游处的通行能力，并结合所述基准通行能力得到转换车道修正系数；进一步获取:基准车道数，预设重型车混入比例情况下:车道主线上的通行能力，并结合所述基准通行能力得到与所述预设重型车混入比例对应的重型车混入比例修正系数；基准重型车混入比例，预设车道数情况下:主幅最外侧的M条车道的通行能力和辅幅最外侧的M条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力分别得到主幅外侧车道修正系数和辅幅外侧车道修正系数；主幅内侧的(N1-M)条车道的通行能力和辅幅内侧的(Ntj-M)条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力分别得到主幅内侧车道修正系数和辅幅内侧车道修正系数；其中，N1:单向主幅车道数；N。:单向辅幅车道数；根据上述各修正系数结合交通通行能力计算模型得到该段高速公路在任意重型车混入比例情况下的通行能力。所述的获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，得到上述各修正系数的步骤具体为:各通行能力与所述基准通行能力的比值即为该通行能力对应的修正系数。所述的获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，所述根据上述各修正系数结合交通通行能力计算模型得到该段高速公路在任意重型车混入比例情况下的通行能力的步骤中，所述交通通行能力计算模型通过以下方式实现:CAP = CDXfpXfHVX [N-M (1-f 0Li)-M (1-f 0Lo) - (N1-M) (1-fILi) - (N0-M)(1-fILo)-2(l-fLC)];其中，CAP:主辅分离式多车道高速公路的通行能力；CD:所述主辅分离式多车道高速公路单车道的设计通行能力；N1:单向主幅车道数；N。:单向辅幅车道数；N:单向车道数，N = Ni+N。，N 彡 4，NiE Z ;fp:驾驶员总体特征修正系数；fHv:重型车混入比例修正系数；主幅外侧车道修正系数；fa。:辅幅外侧车道修正系数；fIU:主幅内侧车道修正系数；ftt。:辅幅内侧车道修正系数；转换车道修正系数。所述的获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，所述基准车道数为2条，所述基准重型车混入比例为重型车混入比例等于0%。所述的获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，M等于该段高速公路出口匝道或入口匝道数。所述的获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，M取值为2。所述的获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，基准重型车混入比例，预设车道数情况下获取主幅外侧车道修正系数、辅幅外侧车道修正系数、主幅内侧车道修正系数和辅幅内侧车道修正系数的具体过程为:当单向主幅车道数Ni等于单向辅幅车道数N。情况下:预设车道数S需选取为:S = Ni= N。条，此时，获取最外侧的M条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力得到外侧车道修正系数，主幅外侧车道修正系数和辅幅外侧车道修正系数均等于所述外侧车道修正系数；获取内侧的(S-M)条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力得到内侧车道修正系数，主幅内侧车道修正系数和辅幅内侧车道修正系数均等于所述内侧车道修正系数；当单向主幅车道数队不等于单向辅幅车道数N。情况下:获得主幅外侧车道修正系数和主幅内侧车道修正系数时，预设车道数需选取为Ni条；此时，获取最外侧的M条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力得到主幅外侧车道修正系数；获取内侧的(N1-M)条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力得到主幅内侧车道修正系数；获得辅幅外侧车道修正系数和辅幅内侧车道修正系数时，预设车道数需选取为N。条；此时，获取最外侧的M条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力分别得到辅幅外侧车道修正系数；获取内侧的(NtrM)条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力分别得到辅幅内侧车道修正系数。所述的获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，所述获取一段高速公路的仿真路网模型的步骤具体包括:采集一段高速公路上的交通信息数据，所述交通信息数据包括:单向主幅车道数及设计速度、单向辅幅车道数及设计速度、出口匝道的设计速度、入口匝道的设计速度、每个车道的分车型交通量、每个车道的分车型运行速度、车头时距和车间距离；将采集到的每个车道的分车型交通量和每个车道的分车型运行速度汇总，得到该段高速公路上行驶的各个车型实际的速度和流量之间的关系；将所述交通信息数据与预设的仿真路网模型结合，得到该段高速公路上行驶的各个车型模拟的速度和流量之间的关系；调整所述预设仿真路网模型，使所述模拟的速度与流量之间的关系与所述实际的速度与流量之间的关系之间的偏差在设定阈值范围内；调整后的所述预设仿真路网模型即为该段高速公路的仿真路网模型。一种获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的系统，包括:获取仿真路网模型单元，用于获取一段高速公路的仿真路网模型，采用所述仿真路网模型结合该段高速公路的交通信息数据模拟得到的速度与流量间的关本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种获取主辅分离式多车道高速公路通行能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：获取一段高速公路的仿真路网模型，采用所述仿真路网模型结合该段高速公路的交通信息数据模拟得到的速度与流量间的关系与该段高速公路实际的速度与流量间的关系之间的偏差在设定的阈值范围内；其中，速度与流量间的关系中出现的最大流量值即为该交通信息数据对应的通行能力；根据所述仿真路网模型，得到基准车道数，基准重型车混入比例情况下：车道主线上的通行能力，并将此通行能力作为基准通行能力；和出口匝道减速车道上游和入口匝道加速车道下游处的通行能力，并结合所述基准通行能力得到转换车道修正系数；进一步获取：基准车道数，预设重型车混入比例情况下:车道主线上的通行能力，并结合所述基准通行能力得到与所述预设重型车混入比例对应的重型车混入比例修正系数；基准重型车混入比例，预设车道数情况下：主幅最外侧的M条车道的通行能力和辅幅最外侧的M条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力分别得到主幅外侧车道修正系数和辅幅外侧车道修正系数；主幅内侧的(Ni‑M)条车道的通行能力和辅幅内侧的(No‑M)条车道的通行能力，并结合所述基准通行能力分别得到主幅内侧车道修正系数和辅幅内侧车道修正系数；其中，Ni：单向主幅车道数；No：单向辅幅车道数；根据上述各修正系数结合交通通行能力计算模型得到该段高速公路在任意重型车混入比例情况下的通行能力。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：席广恒，魏军，邹运，魏雪延，徐铖铖，
申请(专利权)人：辽宁省交通规划设计院，南京全司达交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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