内容发布更新时间 : 2025/6/20 16:46:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
道路上不断增加的交通流经常导致拥挤。拥
挤产生延误、降低流率、带来燃油损耗和负面的环 境影响。为了提高道路系统的效率，国内外许多研 究者一直致力于车流运行模型的研究。Daganzo［1］ 提出了一种和流体力学LWR 模型相一致的元胞传 输模型，这种模型能用来模拟和预测交通流的时空 演化，包括暂时的现象，如排队的形成、传播、和消 散。Heydecker 和Addison［2］通过研究车速和密度的 因果关系分析和模拟了在变化的车速限制下的交 通流。Jennifer 和Sallissou［3］提出了一种混合宏观 模型有效地描述了路网的交通流。
然而，拥挤也会由交通异常事件引起。交通异
常事件定义为影响道路通行能力的意外事件［4］，如 交通事故、车辆抛锚、落物、短期施工等，从广义角 度看，还应包括恶劣天气与特殊勤务等。异常事件 往往造成局部车道阻塞或关闭，形成交通瓶颈，引 起偶发性拥挤，这已经逐渐成为高速道路交通拥挤 的主要原因［5］，越来越多地受到研究者们的重视。 例如M. Baykal-Gursoy［6］等人提出了成批服务受干 扰下的稳态M/M/c 排队系统模拟了发生异常事件 的道路路段的交通流。Chung［7］依据韩国高速公路 系统监测的准确记录的大型交通事故数据库提出 了一种事故持续时间预测模型。当然，这些研究最 终都是为了帮助缓解异常事件引起的交通拥挤。 交通异常事件发生后，事发地段通行能力减
小，当交通需求大于事发段剩余通行能力时，车辆 排队，产生延误，行程时间增加［8］，交通流量发生变 化。本文以高速公路基本路段发生交通事故为例， 主要分析了交通事故发生后不同时间段内事故点 及其上游下游路段交通流量的变化，用于以后进一 步的突发事件下交通流预测工作。
1 交通事故影响时间分析
由于从交通事故发生到检测到事故、接警、事
故现场勘测、处理、清理事故现场恢复交通，以及恢 复交通后车辆排队不再增加都需要一定的时间。 这部分时间主要由三部分构成: 第一部分是事故发 生到警察到达现场的时间T1 。 第二部分是交通事故 现场处理时间T2
，由现场勘测、处理到事故族除、恢
复交通。 第三部分是交通事故持续影响时间T3 ，这
部分时间从恢复事故现场交通开始，到事故上游车
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辆排队不再增加，即排队开始减弱［9］。 在T1
内，事故现场保持原状，没有进行处理，这
里分两种情况考虑: ( 1) 当交通事故占用部分车道 时，这时事故点的剩余通行能力Qs≠0，交通事故越 严重，则相应Qs
越小。若事故点上游的交通需求 Q ＜Qs
，则车辆以较低的速度通过事故点，上游不会 形成车辆拥挤排队。 若Q ＞Qs ，则交通流可按事故点
的剩余断面通行能力通过事故点，超过该通行能力 的车流在事故点上游排队。( 2) 当交通事故十分严 重时，事故点的剩余通行能力Qs = 0，造成事发路段 断流，事故点上游车辆排队，发生交通拥挤堵塞，进 而排队一直向上游延伸。 在T2
内，确认交通事故发生后，相关部门到现
场处理异常事件，在此过程中，事故点交通可能会 受到进一步影响，事故断面通行能力也随之发生变 化［5］，一般会变小，甚至变为0( 全封闭处理) ，视事 件处理具体情况而定，事发点上游交通处于严重拥 挤状态，车辆排队增加。 由于在交通事故接警时间T1 和处理时间T2 阶
段事故点上游交通车辆产生排队，若没有车辆排
队，则T3 = 0。 若有车辆排队，则当事故处理完毕、道 路恢复交通时，排队车辆开始消散。交通事故持续 影响时间T3
是事故处理完毕、道路恢复交通至车辆
排队不再增加这段时间，即交通流消散波从车辆排 队队列的头部传到尾部这段时间［9］。
2 事故路段车辆排队长度分析
如图1 所示，设某高速公路