高速公路收费广场收费车道配置研究

为建设合理规模的高速公路收费车道提供科学的理论依据,运用流体力学模拟理论和排队论建立了车辆通过收费广场的延误时间模型。以车辆通过收费广场的总延误时间作为目标函数,总延误时间最小即收费车道个数最优。在进入过渡段和离开过渡段将车流比拟为流体,通过交通流量、交通流速、交通流密度三者间关系宏观描述车流聚集和消散的过程。对应于第2阶段,依据排队论的基本原理,建立关于收费车道个数的模型。然后建立总延误时间关于收费车道个数n的函数,通过表格和图形直观地得到最优的收费车道设置个数。流体力学理论建立的延误时间模型为收费广场收费车道配置提供了计算依据。

收费站对高速公路交通流能耗的影响

【目的】为探讨电子收费(ETC)通道设置的必要性,研究高速公路收费站路段的交通流能耗模型。【方法】在元胞自动机NaSch交通流模型的基础上,针对单向单车道的收费站路段提出交通流的能耗公式,并数值模拟周期边界条件下车辆在收费站的滞留时间对交通流能耗的影响。【结果】车辆在收费站的滞留时间越长,道路上交通流的能耗值越小,对应的流量和平均速度也越小,交通堵塞现象就越早发生;人工收费站路段的交通流能耗比电子收费站路段的交通流能耗值小。【结论】人工收费站路段比电子收费站路段更容易发生交通堵塞现象。

收费亭内个性化通风对抑制污染物侵入作用的数值模拟

针对目前国内公路收费亭内污染严重、空气质量差的特点,研究提出了采用个性化送新风至人员呼吸区以有效改善亭内工作环境的具体措施和方案。以NO_2作为实际多组分污染物的典型代表,运用Airpak软件模拟分析了不同送风方向和送风量下收费亭内及窗口处的污染物分布情况,给出了送风方向、送风量与NO_2浓度的关系。

扩张道路收费站的元胞自动机模型

基于可变安全间距敏感驾驶模型对道路收费站系统进行了模拟研究.与采用NS模型的收费站系统进行了比较,发现在慢化概率较大时(p=0.5),该模型不仅使道路的通行能力得到完全恢复,还使其得到一定程度的提高;当道路扩张区域长度L_B≥7时,通行能力得到很好的恢复;当L_B<7时,随着L_B的减少,通行能力也随之降低.

高速公路收费亭内空气质量的数值模拟

为解决高速公路收费亭内空气质量差,污染严重的问题,采用正压送风的方法抑制污染物进入收费亭,运用Airpak软件,对不同送风速度和送风口位置情况下收费亭内空气质量进行了数值模拟。以汽车尾气中的NO2为代表气体,提出了评价室内空气质量的新的评价指标N。计算结果表明:送风速度对收费亭内空气质量有一定影响,增加送风速度有利于改善收费亭内空气质量,从而抑制NO2气体通过收费亭窗口进入收费亭。将送风口正对人体布置时,送风速度达到1.8 m/s时就可以保证工作人员呼吸区域的空气质量达到规定标准。送风口高度为1.5 m时对空气质量改善效果要优于1.3 m。送风口布置在西墙(人体左侧)效果比北墙(正对人体)的效果要差。