考虑公交-合乘车道的多车道元胞自动机模型

摘要

为量化合乘车进入公交专用道对道路通行效率的影响，本文分析设置公交-合乘车道时公交车、合乘车和非合乘车的跟驰及换道特点。运用元胞自动机理论，结合公交-合乘车道管控规则，将车辆所在车道和车辆类型作为约束条件引入非对称换道规则，建立了考虑公交-合乘车道的多类型车辆跟驰及换道的多车道元胞自动机模型。利用MATLAB软件实现数值仿真，分析合乘车占比、公交发车频次、公交车站间距对交通流参数及其关系的具体影响。结果发现：三车道路段上，合乘车占比低于0.5，且初始空间占有率较高时，设置公交-合乘车道既能提升道路通行效率，又能保证公交运行速度；合乘车占比超过0.5时，限制非合乘车进入公交-合乘车道难以提升道路通行效率；初始空间占有率大于0.2时，公交发车频次越高，公交-合乘车道流量下降幅度越大；5条公交线路每3 min发车时，与初始空间占有率较低时相比，初始空间占有率较高时公交-合乘车道流量下降约30%；公交车站间距较明显地影响公交-合乘车道通行效率，公交车站间距越大，合乘车换道频率越高，就越会增加公交-合乘车道和相邻普通车道的拥堵区间，从而影响整条道路的通行效率。

关键词

交通工程 / 公交-合乘车道 / 元胞自动机 / 跟驰规则 / 换道规则 / 驾驶决策