隧道對高速公路交通流能耗的影響研究?

韋蘭香,梁玉娟,彭金松

(河池學院物理與機電工程學院,廣西宜州 546300)

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隧道對高速公路交通流能耗的影響研究?

韋蘭香,梁玉娟,彭金松

(河池學院物理與機電工程學院,廣西宜州 546300)

摘要:在元胞自動機NaSch交通流模型的基礎上,針對有隧道的單向單車道高速公路路段提出交通流能耗公式,并數值模擬周期邊界條件下車輛經過隧道時的最大速度和隧道長度對交通流能耗的影響,結果表明,車輛在經過隧道時的最大速度越小、隧道越長,道路上交通流的能耗值越小,對應的流量和平均速度也越小,交通堵塞現象將越早發生;結合數值模擬結果和實際交通狀況,提出了提高隧道路段通行能力、減少交通事故發生率的措施。

關鍵詞:公路交通;隧道;交通流;單向單車道;元胞自動機;能耗

隧道是典型的交通瓶頸之一,由于其內能見度低、視距短,事故比例明顯高于其他路段。由于機動車給人們的出行帶來方便,在私家車保有量日益增長的今天,更多的車輛進入高速公路,特別是假期人們爭相出行,使得高速公路上事故頻繁發生,隧道內易造成較嚴重的交通堵塞。另一方面,在交通擁堵狀況下,車輛頻繁制動、起動、加速、減速,致使能源消耗增加、尾氣排放量增大。據統計,大氣中90% ～95%的鉛及一氧化碳、60%～70%的氮氧化合物和碳氫化合物及大部分污染微粒來自汽車尾氣,而氮氧化合物是造成霧霾的罪魁禍首之一,對人體健康危害很大。因此,研究如何提高高速公路隧道路段通行能力、盡量避免交通擁堵、減少汽車能源消耗是十分有意義的。……