1、近年來(lái)，城市交通擁堵現(xiàn)象已經(jīng)成為了我國(guó)大中城市普遍面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題。盡管建設(shè)城市快速路最初的目的是為了緩解城市交通擁堵問(wèn)題，但隨著交通需求量的逐漸增大，城市快速路交通擁堵（尤其是早、晚高峰期時(shí)段）問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重地影響了人們的生活水平。
　　城市快速路交通瓶頸是導(dǎo)致常發(fā)性交通擁堵的主要原因。本文以城市快速路常發(fā)性交通擁堵問(wèn)題作為研究對(duì)象，深入地分析和研究了城市快速路交通擁堵特征和實(shí)時(shí)排隊(duì)長(zhǎng)度（排隊(duì)尾部位置）估計(jì)方法。該研究對(duì)緩

2、解城市快速路常發(fā)性交通擁堵問(wèn)題具有重要意義。
　　本文首先調(diào)查和分析了包括交通崩潰（排隊(duì)初始時(shí)間）、道路通行能力、駛離排隊(duì)交通流和車輛排隊(duì)密度在內(nèi)的城市快速路常發(fā)性交通擁堵相關(guān)特征。（1）傳統(tǒng)理論認(rèn)為，當(dāng)交通流率超過(guò)道路通行能力時(shí)將誘發(fā)交通崩潰的發(fā)生，然而通過(guò)考察城市快速路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不同城市快速路排隊(duì)情景下的交通崩潰流率不完全相同，具有一定的隨機(jī)性。因此不能嚴(yán)格依靠特定的道路通行能力作為識(shí)別車輛排隊(duì)初始時(shí)刻的條件，本文基于速度

3、驟降現(xiàn)象提出了識(shí)別交通崩潰的方法。（2）本文鑒于城市快速路交通擁堵會(huì)導(dǎo)致道路通行能力下降的現(xiàn)象，并基于最小二乘法建立了估計(jì)雙通行能力值的方法。（3）駛離排隊(duì)交通流的確定對(duì)準(zhǔn)確估計(jì)排隊(duì)長(zhǎng)度尤為重要，在之前的研究中駛離排隊(duì)交通流往往被假設(shè)是一種確定性行為。為了進(jìn)一步提高城市快速路實(shí)時(shí)排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)的準(zhǔn)確性，本文基于城市快速路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)考察了駛離排隊(duì)交通流動(dòng)態(tài)性，并將動(dòng)態(tài)駛離排隊(duì)交通流作為隨時(shí)間變化的變量引入模型，從而提高車輛排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)準(zhǔn)確性。

4、（4）除此之外，排隊(duì)車輛密度是描述擁堵程度的指標(biāo)之一，與車輛排隊(duì)長(zhǎng)度息息相關(guān)。本文基于交通擁堵?tīng)顟B(tài)下交通流參數(shù)的關(guān)系，建立了考慮通行能力下降的城市快速路車輛排隊(duì)密度的估計(jì)方法。
　　在對(duì)城市快速路交通擁堵特征分析的基礎(chǔ)上，本文分別基于輸入輸出理論和沖擊波理論建立了適用于估計(jì)城市快速路排隊(duì)長(zhǎng)度的時(shí)空離散模型。（1）基于輸入輸出理論基礎(chǔ)上建立的傳統(tǒng)輸入輸出模型是一種最常見(jiàn)的估計(jì)連續(xù)性交通流車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的模型。但有學(xué)者認(rèn)為傳統(tǒng)輸入輸出模

5、型往往低估排隊(duì)長(zhǎng)度。本文分析了傳統(tǒng)輸入輸出模型低估排隊(duì)長(zhǎng)度的原因，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，建立了用來(lái)估計(jì)城市快速路實(shí)時(shí)排隊(duì)長(zhǎng)度的改進(jìn)輸入輸出模型。（2）沖擊波理論作為另一種常見(jiàn)的排隊(duì)估計(jì)方法，目前廣泛用于間斷性交通流情況下車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的估計(jì)，但并非用于城市快速路這種連續(xù)性交通流情況下的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的估計(jì)。因此，本文基于沖擊波理論建立了估計(jì)城市快速路車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的時(shí)空離散模型，即沖擊波模型。此外，本文基于VISSIM仿真平臺(tái)對(duì)兩種模型的有效性進(jìn)行了

6、驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明兩種模型均可適用于城市快速路車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的估計(jì)。
　　近數(shù)十年來(lái)，許多基于智能交通技術(shù)的動(dòng)態(tài)交通控制方法被用來(lái)緩解交通擁堵。主動(dòng)式交通管理（Active Traffic Management，ATM）手段可作為一種綠色的、有效的治理交通擁堵的措施。本文基于對(duì)城市快速路車輛擁堵特征和排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)的研究成果，探討了如何利用主動(dòng)式交通管理手段緩解城市快速路交通擁堵問(wèn)題,并提出了相應(yīng)的建議。常見(jiàn)的主動(dòng)式交通管理手段主要包

7、括：匝道控制、路徑誘導(dǎo)和可變限速控制。匝道控制是目前國(guó)外最常使用的緩解城市快速路、城市公路的ATM手段，針對(duì)我國(guó)城市快速路交通擁堵實(shí)際情況，本文提出了考慮主路車輛排隊(duì)長(zhǎng)度構(gòu)建多匝道協(xié)調(diào)控制策略的建議及策略構(gòu)建框架。我國(guó)目前使用最廣泛的緩解城市快速路交通擁堵的方法是通過(guò)可變信息標(biāo)志進(jìn)行路徑誘導(dǎo)。本文以西安市二環(huán)路交通向?qū)茷槔岢隽嘶诒疚乃⒌某鞘锌焖俾穼?shí)時(shí)排隊(duì)長(zhǎng)度模型對(duì)現(xiàn)有的可變信息標(biāo)志提供的實(shí)時(shí)可變交通信息進(jìn)行進(jìn)一步完善的建議。