八车道高速公路互通立交减速车道合理长度研究1八车道高速公路出口匝道减速车道合理长度研究许秀（21109150 ）卢力（07109118）俞睿颖（21109102）曹屹（21010225）（东南大学 交通学院，南京 211091）【摘要】：互通立交减速车道作为高速公路主线与匝道连接的必要路段，起着变速缓冲、临时过渡、安全观察的作用。随着高速公路交通量的猛增，互通立交减速车道逐渐成为高速公路运输中的瓶颈地带，减速车道的长度直接影响到高速公路的运行效率及安全水平。若减速车道设置过短，会导致出口匝道处车辆分流困难，匝道出现交通阻塞，形成排队影响主线交通运行效率及交通安全。若减速车道设置过长，则会造成不必要的土地资源浪费，经济性降低。为确定八车道高速公路互通立交减速车道的合理长度，论文首先对高速公路出口匝道进行类型划分，按照减速车道类型和匝道主体段车道数将出口匝道连接处及匝道主体段分为四种类型，从车流运行的轨迹将匝道连接处分为了换道进入、直接进入和选择性进入三类。最后根据我国国内高速公路的实际情况，选择了两种较为普遍的减速车道直接是减速车道和平行式减速车道进行分析研究。其次，论文在总结国内外对匝道连接处通行能力研究方法和结论的基础上，借鉴元胞自动机模型模拟车辆离散特性的优点，结合国内采用分车道分车型的主线运行管理方式，建立了出口匝道连接处的元胞自动机模型，规定了主线各车道运行规则、车辆进出规则、车辆换车道规则等，应用 Microsoft Visual C+2010 编程实现运行模拟，设定不同减速车道长度，研究直接式减速车道和平行式减速车道两类匝道连接处的运行特性，分析了减速车道长度对两类匝道连接处的通行能力的影响。特定的驶出条件和慢车比例下，同样长度的减速车道区段，平行式比直接式增加 800-1000 辆/h 通行能力，匝道连接处通行能力随减速车道长度增加而呈现先增加后降低的趋势，通行能力最大的区段可以决定最优的减速车道长度。最后，论文综合考虑匝道主体段以及匝道连接处的通行效率和安全性条件，确定出合理的减速车道长度。【关键词】：高速公路 通行能力 出口匝道连接处 元胞自动机 减速车道长度 八车道高速公路互通立交减速车道合理长度研究2目录一、研究的背景与意义 .4二、主要研究内容 .5（一）高速公路出口匝道类型划分 .5（二）互通立交减速车道车辆换车道调查研究 .5（三）出口匝道通行效率研究 .5（四）基于仿真的减速车道合理长度的研究 .5三、高速公路出口匝道类型划分 .6（一）高速公路出口匝道分流区分类 .6（二）基于车流轨迹的出口匝道分流区类型划分 .7四、减速车道车辆换车道的研究 .9（一）元胞自动机基本原理 .9（二）元胞自动机在交通领域中的应用 .10（三）仿真图形描述 .11（四）运行规则 .12（五）仿真过程 .14五、仿真结果分析 .15（一）直接式减速车道仿真结果分析 .151.各路段通行能力分析 .152.减速车道长度对 D 路段通行效率的影响 .16（二）平行式减速车道仿真结果分析 .171.各路段通行能力分析 .172.减速车道长度对 D 路段通行效率的影响 .19六、减速车道合理长度的确定 .20（一）安全角度减速车道合理长度的确定 .20（二）基于运行效率最优的减速车道合理长度的研究 .211.直接式减速车道 .212.平行式减速车道 .22 八车道高速公路互通立交减速车道合理长度研究33.综合效率与安全的减速车道合理长度确定 .23七、结语 .24（一）研究结论 .24（二）研究过程中的创新 .24（三）展望 .24参考文献 .