第 47卷 第 4期
2015年 8月
西安建筑科技大学学报 (自然科学版)
J．Xi’an Univ．ofArch．&Tech．(Natural Science Edition1
、，01．47NO．4
Aug．2015
DOI：10．15986~．1006-7930．2015．04．014
基 于 CTM 的 高 速 公 路 隧 道 入 口 段 交 通 流 仿 真 与 分 析
张 正 义 ， 路 巧 珍 ， 朱 可 宁 ， 刘 浩 学
(长安大学汽车运输安全保障技术交通行业重点试验室，陕西 西安，710064)
摘要：为模拟隧道内事故发生前后隧道入13段交通流的变化状况，首先采集事故发生前后交通流参数，应用 CTM模型对事
故发生前后隧道入口段交通流进行仿真 ，再运用 GEH值比较仿真值与实际值之间的差异，通过交通流参数曲线反映交通流
集聚状态，最后，基于 CTM模型产生的安全指数评价二次事故风险．结果表明：运用 CTM模型的仿真状况与实际状况吻合
度较高，能较好的描述隧道内事故发生前后交通流状态，特别是交通激波现象的产生及变化趋势 ，还可以对二次事故风险进
行评价并描述其时变规律 ，模型可作为高速公路隧道入口段交通模拟与安全评价的有效手段．
关键词 ：交通安全工程 ；隧道入口段；高速公路；交通流；CTM 模型 ．
中图分类号 ：U491．254 文献标识码：A 文章编号 ：1006．7930(2015)04．0543 6
Sim ulation and analysis of freew ay traffi c flow in the tunnel
entrance section based on CTM
ZHANG Zhengyi,LUQiaozhen．ZHUKening,LIU Haoxue
(Key lab．for Automotive Transportation Safety Enhancement Technology ofthe Ministry ofCommunication，Xi an 710064)
Abstract：In order to simulate the trafhc flow changes in tunnel entrance section before and after the accident．the author collected
trafnc flow parameters and used CTM model to simulate the traffic flow at the tunnel entrance section before and after the accident． The data mining method was used to compare the difference between simulated and actual values．The traf五C flow parameters’curve
was also compared and used GEH for evaluation．The results showed that the simulative condition was highly consistent wim the
actual situation．The CTM model can be applied to describe the traffic flow in the tunnel before and after the accidents fairly wel1．
Especially after the accident．it can also be used to describe the traffic shock wave’S generation and change trends．The CTM model can also help evaluate secondary accident risks and describe its time．dependent rules．SO it can be used to simulate the traffic flOW at
the tunnel entrance section of various conditions．in providing technical support for the tramc security control of tunnel entrance
section of freeway．
Key words：traffic safety engineering；tunnel entrance section；freeway；traffic flow；CTM model
高 速 公 路 隧 道 交通 事 故 多 发 且 具 有 灾 情 易 扩
散 、救 援 困难 的特 点 ，极 易造 成群 死群 伤 事件 ．从 事
故 发 生 的空 间分布 特征 看 ，隧道 入 口段 与 出 口段 交
通 安 全 问题突 出 ，占事故 总量 的60％以上L1 J．研究 表
明 ，驾驶 人在 高速 公路 隧道 入 口段行 驶 时 ，心理 负
荷 增加 ，心理 紧张 程 度增 加 [2-3]．依 据 交通 流理 论 ，
当 隧 道 入 口段 交通 流量 增 大 导 致 隧道 内拥 堵 或 发
生 交通 事故 ，此 时车 辆进 入隧 道入 口段 ，会 产 生交
通 冲 击波 ，并且 冲击 波 向后传 播 ，更容 易 引发 二次
事 故 【4 J，其传 播 现象 与 规 律值 得 研 究 ，并可 作 为
事故 防控 的依 据 ．
相 关文 献对 隧道 安全 问题 进行 了研 究 ，韩直 提
出 了公路 隧 道常 见 的交通 流组 织 方案及 应 用条件 J，
张 生瑞 等分析 了隧道 交通 事故 分布 特性 ，基 于 事故
数据 提 出 了交通 事故 的预 防与 控制 措施 J，许 宏科
等通 过 对交 通 流 的数 据挖 掘 ，得 到公路 隧道 特性 信
息 J，尚荣 丽等 以 实 际高速 公 路 隧道 为例 ，探 讨 了
隧道 交通 安全保 障系统技 术 ⋯ ，刘 浩 学等利 用 眼动
追 踪装 置 ，研 究 了驾 驶人 在长 隧道 入 口段 的心理 和
生理变 化规 律 L1 ，刘 嘉 等研 究 了瞳孔 面积与 环境 照
度 之 间 的变化 规 律 ，采 用 系统 聚 类 的方 法对 隧道 出
入 口照 明 区段 进 行 聚 类分 析 ，并 给 出 了模 型求 解 的
方法 L1引．上述 研 究 多基 于 事故 数 据 、驾 驶 人 生理 心
理 数据 ，对 于交通 流 研究 较少 ．另一 方面 ，交通仿 真
研 究主 要集 中在 城 市干 道 出入 口、信 号交 叉 口、快
速
基于CTM的高速公路隧道入口段交通流仿真与分析（论文）.pdf
