由于大型活动举办时间、地点、活动规模、持续时间等因素的不同,其对周围道路交通产生的影响程度也不同。另外,参加活动各类人员所选择的交通方式,以及活动期间采用的临时交通管制措施也会对周边道路交通产生不同的影响。
大型活动产生的交通流量大且持续时间短,短时交通流变化明显。评估大型活动期间交通拥堵风险,可从大型活动交通流时空消散模型着手,研究主要路段和交叉口交通流量的时间、空间变化规律。2003年,Zhang Yucheng在其博士论文Modeling Traffic Impact under Special Events中对这一问题进行了分析[4],论文充分考虑了大型活动交通流的时空波动特性,并将交通影响指数离散为时间因素和空间因素,利用现状数据对时间和空间因素进行参数标定,建立了大型活动场所的交通影响分析模型,从而可以利用模型对新的大型活动进行预测分析。其分析过程大致可以分为如下三步。
步骤一:时间和空间影响因素的标定
利用历史数据进行时间和空间影响因素的标定公式如下
式中 wj——路段j 的影响权重,由路段j 的通行能力、路段长度及速度限制等决定;
SFj——路段j 的空间影响因素;
TF(i-lj)——第(i-lj)时间段的时间影响因素;
lj——路段j 的时间修正值,取波峰到达路段j 跨越的时段;
j——路段序号,j=1,2,…,M;
i——时段序号,i=1,2,…,N;
——路段j 的时间段i交通影响指数,可采用区间速度影响指数,也可采用运行时间影响指数,由式(4-38)确定:
式中 Va——实际区间车速,km/h;
V0——正常区间车速,km/h;
Ta——路段实际运行时间,h;(www.daowen.com)
T0——路段正常运行时间,h。
其中,SFj和TF(i-lj)为待标定变量。
步骤二:新的大型活动时间影响因素的标定
文中认为大型活动时间影响如图5-1所示,并且认为将影响曲线的变化分为三部分,变化曲线的1,3部分渐变段,假定符合S形曲线;变化曲线的2部分为活动造成的最大影响ymin对应的稳定时段,而ymin根据活动的规模、性质等情况确定。
图5-1 时间影响因素变化曲线
渐变段1、3部分的曲线公式如下:
式中 y——时段t对应的影响程度IF;
ymin——活动造成的最大影响;
t0——曲线开始变化的时段;
a——t0时刻对应的影响程度y;
b——曲线可能的变化斜率。
步骤三:计算不同时段交通影响程度
将步骤二中新的大型活动时间影响因素计算结果代入步骤一中所标定好的模型中,即可求出各路段不同时段的交通影响程度。
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