基于修正韋伯斯特延誤模型的港灣式公交車出站過程分析

基于修正韋伯斯特延誤模型的港灣式公交車出站過程分析

在許多城市，一些人口稠密的車站往往集中著大量的公共汽車。這些公交車站點通常設置為港口站。在高峰時段，這些車站聚集了大量公共汽車。出發(fā)和出口的過程使道路上的車輛非常干擾，并直接影響整個網(wǎng)絡的效率和車輛的使用效率。不少學者對此問題進行了一定的研究,一般認為,在公交車出站的過程中,?？空拒嚵饕屝邢噜彽缆方煌?伺機等待可穿越間隙。然而,通過觀測發(fā)現(xiàn)實際情況并非如此。本文通過分析公交車輛從港灣式?？空境鰜淼倪^程,運用車隊分析法建立了公交車出站模型,定量地分析了港灣式公交車出站對道路交通流的影響。1合成產(chǎn)物的增加一般認為,與港灣式?？空鞠噜彽穆范诬嚨赖慕煌鳛閮?yōu)先交通流,?？空镜墓卉嚦稣疽屝?。但是,實測情況與這種觀點有較大出入。據(jù)觀察,當交通量大的高峰小時或接近于高峰時間里,大量集中的公交車依次排成隊列駛出港灣式?？空?出站公交車往往并不會讓行于干道車流,而是在車流通過的沖突點上以車隊形式交替穿插通過,具有明顯的車隊特征。以?？空鞠噜徛范螢閱蜗蜍嚵鞯那闆r為例,在高峰小時期間,當社會車流(設為S車流)通行時,公交車流(設為B車流)到達車輛需要排隊等候。當正在通行的社會車流中出現(xiàn)可接受的臨界間隙tc時,公交車流便通過沖突點,并通過一隊車輛,直到公交車隊中出現(xiàn)可穿越間隙,社會車流再通過沖突點。這樣循環(huán)往復,公交車流和社會車流兩車流以車隊形式交替通行。在這里,車隊是廣義的。它可以是以相同的車頭時距或以不同的車頭時距通行的一組車輛,也可以是單輛車輛(此時車隊長度為1)。一般來說,通過沖突點的每個車隊由兩部分組成:先通過部分為受延誤的排隊車輛,以飽和流率通過,稱之為飽和部分;隨之通過部分為不受延誤的車輛,以非到達率通過,稱之為隨機流部分。高峰小時沖突點的車隊通行如圖1所示。2港口式停車場公交車站模型2.1基于沖突點的道路交通流模型分析港灣式停靠站公交車出站在高峰時間內明顯具有車隊的特征,出站過程中車流相交而產(chǎn)生的沖突點為路權使用轉換的地點。對駛出港灣式停靠站的公交車及其相鄰的道路交通流看成車隊交替通過沖突點進行建模。反映道路交通流運行特征的參數(shù)有流量、延誤、車速、停車次數(shù)、停車頻率等。我們認為,在港灣式公交車出站過程中,延誤最能說明其對道路交通流的影響的大小,因此,主要通過建立港灣式公交車出站過程中公交車和社會車流的延誤計算模型,從而分析其對道路交通流的影響。2.2信號材料ss在相互交替通過沖突點的每一車隊中,隨機部分車輛不產(chǎn)生延誤,而飽和流部分車流均產(chǎn)生延誤。延誤的車輛比例為:S路∶rS=QS飽/QS(1)B路∶rB=QB飽/QB(2)式中,QS飽、QB飽為S、B車隊的飽和車流量;QS、QB為S、B車隊在一個循環(huán)的總車流量。把S、B兩車流各通過一個車隊作為一個循環(huán),設S、B兩車流分別通過一個車隊需要的時間為TS、TB,則一個循環(huán)的長度為T=TS+TB。由車流通過沖突點的時空圖可以看出,在港灣式公交車出站過程中,兩路車流以車隊形式通過時,其通行方式與信號交叉口相仿,因此可以用類似于求信號交叉口延誤的方法分析港灣式公交車出站對道路車流的延誤分析。參考文獻修正的韋伯斯特(webster)延誤模型,有dˉ=0.9(d1+d2)(3)d1=T(1?λ)22(1?λ?x)(4)d2=x22qi(1?x)(5)dˉ=0.9(d1+d2)(3)d1=Τ(1-λ)22(1-λ?x)(4)d2=x22qi(1-x)(5)式中,λi=1-Ti+1/T,xi=yi/λi,yi=qi/qi飽(i=S,B;q為車輛到達流率;當i=S時,令i+1=B,反之亦然),d1是車輛均勻到達的平均延誤;d2是車輛隨機到達而導致的附加平均延誤。3公交車和社會車輛間的隨車時距關系根據(jù)港灣式公交車出站常見的情況,其出站車流沖突方式如圖2所示。由式(3)～式(5)計算結果如表1。由表可見,隨著公交車和社會車輛的增多,延誤迅速增大。設公交車平均隨車時距為3s,社會車輛平均隨車時距為2s,當在道路交通流和公交車流處于飽和狀態(tài)下,如高峰小時期間,由表1可知,出站公交車隊達10輛時,道路交通受到的干擾很大,道路將會阻塞;出站公交車車隊小于3輛時,道路交通流的延誤較少。4出站公交車流模型港灣式公交?？空镜倪\行狀態(tài)往往影響到整個道路系統(tǒng)的使用效率。通過觀測,本文根據(jù)公交車和社會車輛通過沖突點的車隊特性,建立了計算港灣式公交車出站對道路交通流的延誤模型,得出的結論如下:出站公交車隊達10輛(極限狀態(tài))時,道路交通受到干擾很大,道路將會阻塞;出站公交車