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随着我国经济的快速发展,全国汽车保有量和高速公路总里程迅速增长,在给人们带来巨大方便的同时,交通安全问题也日益突出。分析全国道路交通事故情况,发现由恶劣天气导致的事故死亡人数同比增加,特别是在遇到大雾、暴雨、隧道等能低能见度情况下,对高速公路的安全影响更大,事故发生率高出10倍以上。因此,研究低能见度下道路交通流动态特性、确定最高安全车速是保障高速公路安全行车的关键,为国家制定相关标准,具有重要的现实意义。本文通过研究车辆在雾天和隧道低能见度下的行驶特性,根据元胞自动机理论,建立相应模型规则,并运用VB6.0编程模拟交通流运行特性,主要研究内容如下:(1)首先分析了雾天低能见度下人-车-路-环境特性;其次根据这些特性,以NS模型和双车道CA模型为基础,对安全刹车规则做了修正,建立相应运行规则;最后根据国家高速公路雾天管理规定,选取不同道路能见度,通过改变最高限速值,研究了不同密度下高速公路上的车辆运行情况,并从安全和效益出发,以事故率和流量做评价指标,得出雾天不同能见度下的最佳限速值。在同一能见度下,密度区间为[0,0.4]时,随着最高限速值的增加,流量基本上呈线性增长趋势,而事故率增长趋势被分成两段:当限速值高于一定程度时,事故率显著增加。能见度区间分别为[<50]、[50,100]、[100,150]、[150,200]、[200,500](米)时,推荐限速值分别为30、50、70、90、100km/h。(2)根据车辆在穿越隧道时的速度变化特性,以NS模型为基础,建立元胞自动机模型;车辆以泊松分布形式进入系统,采用开放式边界,在能见度为100m和150m情况下,全概率分析了不同减速概率下的境界区长度和不同加速概率下的渐变区长度,为隧道在不同限速条件下设置合理的照明辉度提供了依据。通过对统计数据进行分析,得到如下结论:隧道能见度为100m、最高限速值为60km/h时,推荐境界区长度为42～50m,渐变区长度为136～207m;隧道能见度为150m、最高限速值为80km/h时,推荐境界区长度为84～95m,渐变区长度为181～287m。