高速公路匝道收费站全域动态网络负载排队模型

高速公路匝道收费站全域交织比例和换道次数较高,通常会产生小区域内的排队现象,给收费站带来拥堵压力.为实时量化匝道收费站全域的排队状况,提出1种匝道口-站前广场的车辆排队计算方法 .首先,分析匝道收费站不同区域内产生排队的影响因素,选择车辆在收费站的平均行驶时间、电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection,ETC)服务时间和人工半自动收费车道(Manual Toll Collection,MTC)服务时间作为收费站非拥堵自由流时间.其次,结合匝道的驶入率和收费站的驶出率,构建包括匝道出口、单类型收费车道和站前广场3个排队子系统的匝道收费站全域动态网络负载排队模型.然后,确定匝道收费站的排队阈值计算方法,并依据该阈值将收费站划分为非拥堵和拥堵两个状态,为收费站管理者提供预警信息.最后,通过实地交通调查数据以及仿真模拟数据对模型的有效性进行验证.研究结果表明:全域排队模型对于匝道口排队处于5辆车以内、站前广场的排队车辆在17辆车以内时的计算精度较高.当排队阈值大于0.85时收费站处于拥堵状态.