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浙江大学学报(工学版)  2021, Vol. 55 Issue (4): 704-712    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.04.012
土木工程     
公交时分复用车道设置条件及交通临界模型
赵晨馨(),董红召*(),郝伟娜
浙江工业大学 智能交通系统联合研究所,浙江 杭州 310014
Setting condition and traffic critical model of bus lane with time-division multiplexing
Chen-xin ZHAO(),Hong-zhao DONG*(),Wei-na HAO
Joint Institute of Intelligent Transportation System, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China
 全文: PDF(1334 KB)   HTML
摘要:

为了提供可靠的间歇式公交专用道设置标准和依据,研究公交时分复用车道(BLTDM)的设置条件. 基于车道的设置目的及特性,对车道的道路设置条件和交通设置条件进行定性分析,得到道路设置条件为单向3车道以上路段,交通设置条件为高交通饱和度和低公交车流量. 为了获取明确的交通设置条件量化区间和设置指标,以路段出行者总时耗临界最大为目标函数,综合考虑混行车道、公交专用道和公交时分复用车道3种方式下的交通效率和车道设置约束条件,建立公交时分复用车道的交通设置条件临界模型. 通过求解模型获取车道交通设置条件的临界值,得到车道的交通设置条件量化区间. 以杭州市某路段为案例,验证该模型的可行性,评估设置公交时分复用车道的运行效果.

关键词: 间歇式公交专用道公交时分复用车道设置条件交通临界模型量化区间    
Abstract:

The setting condition of the bus lane with time-division multiplexing (BLTDM) was analyzed in order to provide a reliable setting standard and basis for intermittent bus lane. The road setting condition and traffic setting condition were qualitatively analyzed based on the purpose and characteristics of the lane setting. The road setting condition is one-way 3 lanes or more, and the traffic setting condition is high traffic saturation and low bus flow. The traffic efficiency and the lane setting constraints were comprehensively considered under the three modes of general lanes, dedicated bus lanes and BLTDM by taking the maximum traveller’s total time consumption as the objective function in order to identify the traffic setting condition quantization interval and setting index. A traffic critical model of the traffic setting condition for BLTDM was established. The critical value of the lane traffic setting condition was obtained by solving the model, and the setting quantization interval was obtained. A case study was given to demonstrate the feasibility of the model, and the operation effect after setting BLTDM was evaluated.

Key words: intermittent bus lane    bus lane with time-division multiplexing    setting condition    traffic critical model    quantization interval
收稿日期: 2020-04-10 出版日期: 2021-05-07
CLC:  U 491  
基金资助: 国家自然科学基金资助项目(61773347);浙江省自然科学基金资助项目(LY17F030017,LY19E050008)
通讯作者: 董红召     E-mail: zcx_2009@foxmail.com;its@zjut.edu.cn
作者简介: 赵晨馨(1992—),男,博士生,从事智能交通的研究. orcid. org/0000-0002-0162-972X. E-mail: zcx_2009@foxmail.com
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赵晨馨
董红召
郝伟娜

引用本文:

赵晨馨,董红召,郝伟娜. 公交时分复用车道设置条件及交通临界模型[J]. 浙江大学学报(工学版), 2021, 55(4): 704-712.

Chen-xin ZHAO,Hong-zhao DONG,Wei-na HAO. Setting condition and traffic critical model of bus lane with time-division multiplexing. Journal of ZheJiang University (Engineering Science), 2021, 55(4): 704-712.

链接本文:

http://www.zjujournals.com/eng/CN/10.3785/j.issn.1008-973X.2021.04.012        http://www.zjujournals.com/eng/CN/Y2021/V55/I4/704

图 1  公交时分复用车道拓扑结构
图 2  公交时分复用车道控制信号
交通设置条件 道路设置条件 设置建议
公交车交通量(辆/高峰小时) 公交客流量(人/高峰小时)
150辆/高峰小时以上,且路段其他车道断面流量大于500辆/高峰小时 单向公交客运量大于6 000 人/高峰小时 单向机动车道3车道以上(含3车道),或单向机动车道路幅宽度不小于11 m 应设置公交专用道
90辆/高峰小时以上 单向机动车道4车道以上(含4车道) 宜设置公交专用道
100辆/高峰小时以上 4 000人/高峰小时以上 单向机动车道3车道
150辆/高峰小时以上 6 000人/高峰小时以上 单向机动车道2车道
表 1  公交专用车道设置规范
图 3  公交时分复用车道的适用交通条件
图 4  公交时分复用车道设置案例路段示意图
项目 数据
路段长度 620 m
车道配置 单向4社会车道,双向公交专用道
车道宽度 3. 35 m
社会车辆自由流车速 50 km/h
公交车自由流车速 40 km/h
普通车道通行能力 3120 veh/h(4条)
公交专用道通行能力 450 veh/h(1条)
表 2  公交时分复用车道设置案例路段属性信息
图 5  视频卡口采集的流量-行程时间数据
车辆类型 α拟合值的95%置信区间 β拟合值的95%置信区间 RMSE 拟合优度
社会车辆 (2.084,2.196) (1.375,1.517) 8.2921 0.9185
公交车辆 (0.1886,0.1997) (1.146,1.309) 3.7977 0.8963
表 3  BPR模型标定结果评判
图 6  案例路段公交时分复用车道的交通设置临界曲线
veh/h
对比点 Qcar Qbus
对比点1(设置区间内) 2600 294
对比点2(设置区间外) 2000 294
对比点3(临界位置) 2400 294
表 4  选取的交通条件
s
对比点 T
混行车道 公交专用道 公交时分复用车道
对比点1 82.18 83.17 81.31
对比点2 73.23 75.72 74.65
对比点3 78.96 80.37 78.79
表 5  各设置方式下的路段出行者平均行程时间
km/h
对比点 vbus
混行车道 公交专用道 公交时分复用车道
对比点1 22.57 30.18 30.18
对比点2 28.73 30.18 30.18
对比点3 25.65 30.18 30.18
表 6  各设置方式下的路段公交车辆平均行驶速度
km/h
对比点 vcar
混行车道 公交专用道 公交时分复用车道
对比点1 25.76 22.27 24.68
对比点2 33.47 31.24 32.39
对比点3 30.20 27.34 29.12
表 7  各设置方式下的路段社会车辆平均行驶速度
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