基于改进时空轨迹理论的机场出发层车道边通行能力评估方法研究.pdf

第23卷第4期2023 年 8 月交通运输系统工程与信息Journal of Transportation Systems Engineering and Information TechnologyVol.23 No.4August 2023文章编号：1009-6744(2023)04-0228-09中图分类号：U491文献标志码：ADOI:10.16097/ki.1009-6744.2023.04.023基于改进时空轨迹理论的机场出发层车道边通行能力评估方法研究柏强*，江瑛，李毅帆，徐誌蔓(长安大学，运输工程学院，西安 710064)摘要：机场航站楼出发层车道边主要是供离港旅客送行车辆停车落客的场所，是机场陆侧交通系统的重要组成部分。出发层车道边通行能力是机场出发层车道边的基本参数，直接影响着机场陆侧交通系统的运行效率，但现有的出发层车道边通行能力计算方法不够精确。本文对时空轨迹理论进行改进，量化影响车道边通行能力的因素，考虑等待行人穿行和车辆驶出停车位等待汇入行车道延误的情况，构建车道边通行能力评估模型；采用昆明长水国际机场的现场调研数据及监控视频数据进行算例分析，并与快速估计法、AnyLogic仿真法、时空轨迹理论法进行对比分析。结果表明，使用改进的时空轨迹理论法计算的昆明长水国际机场出发层车道边通行能力与实测值的误差为0.38%，对比快速估计法、AnyLogic仿真法、时空轨迹理论法，本文提出方法的误差分别降低了127.73%、8.57%、11.06%，能够有效地评估航站楼出发层车道边的通行能力，可以为机场管理人员提供一定的理论参考。关键词：交通工程；通行能力评估；时空轨迹理论；出发层车道边；AnyLogicAirport Departure Floor Curbside Capacity Evaluation Based onImproved Space-time Trajectory TheoryBAI Qiang*,JIANG Ying,LI Yi-fan,XU Zhi-man(College of Transportation Engineering,Changan University,Xian 710064,China)Abstract:Abstract:The curbside of the departure floor of the airport terminal is a place for departure vehicles to park and dropoff passengers and is an important component of the airport land-side transportation system.The curbside capacity ofthe departure floor is a basic parameter for airport curbside settings,which directly affects the operational efficiency ofthe airport land-side transportation system.The existing methods for the curbside capacity calculation can be improved.This paper uses the space-time trajectory theory,quantifies the factors that affect curbside capacity,and proposes acurbside capacity evaluation model considering pedestrians pass the curbside and vehicles merge into the driving lanefrom parking lanes.Field survey data and monitoring video data of Kunming Changshui International Airport are usedfor analysis.The result was compared with those of quick-estimation method,space-time trajectory theory method,andAnyLogic simulation method.The results show that the error between the estimated curbside capacity of KunmingChangshui International Airport using the proposed method and actually measured value is 0.38%.Compared with theresults of quick-estimation method,AnyLogic simulation method,and the space-time trajectory method,the error of themethod proposed in this paper has been respectively reduced by 127.73%,8.57%,11.06%.It indicates that theproposed method can effectively evaluate the departure floor curbside capacity of airport terminals and provides atheoretical reference for airport land-side traffic management.Keywords:Keywords:traffic engineering;capacity evaluation;space-time trajectory theory;departure curbside;AnyLogic收稿日期：2023-04-05修回日期：2023-05-20录用日期：2023-06-19基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金/Fundamental Research Funds for the Central Universities of Ministry of Educationof China(300102342203)。作者简介：柏强(1980-)，男，湖北十堰人，教授。*通信作者：第23卷 第4期基于改进时空轨迹理论的机场出发层车道边通行能力评估方法研究0引言机场航站楼出发层车道边主要是供离港旅客送行车辆停车落客的场所，是机场陆侧交通系统的重要组成部分。出发层车道边通行能力是机场出发层车道边的基本参数，是指在单位时间内，车道边所能通行的最大交通量。影响出发层车道边通行能力的因素涉及多个方面，包括车道边长度、车道边车辆行驶行为以及行人穿行行为等。目前，对于出发层车道边通行能力的评估主要有 3 种方法。一是经验法，即通过简单的公式修正或折减高峰小时交通量计算出发层车道边通行能力。例如，Allen Hoffman等1考虑车辆间的相互干扰所带来的影响对 公路通行能力手册 中的公式进行修正，重新评估出发层车道边通行能力。美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration,FAA)和美国运输研究委员会(Transportation Research Board,TRB)2通过车道边有效长度、平均停靠时间以及停车平均占用长度评估车道边通行能力。池磊3通过落客停车数及停车位数量的乘积评估车道边通行能力。二是分析法，基于通行能力影响因素，构建相应的数学模型对车道边通行能力进行计算。例如，Parizi等4针对一个单车道停车的车道边，根据时空轨迹模型计算单位时间内车道边能服务的最大车流量。张兰芳等5利用排队论建立陆侧交通运行指标模型，评估航站楼陆侧交通容量需求。欧阳杰等6建立可接受间隙模型，评估单一车流和混合车流下的车道边通行能力。杨方宜等7分析行车道及落客道的行车速度差异，提出改进的需求-容量模型。三是仿真法，通过仿真软件或开发程序，针对不同机场不同布局和管理的出发层车道边建立仿真模型，得到出发层车道边容量。例如，Kuo-Yang Chang8开发多停车道的车道边仿真模型。杨晓康9利用VISSIM仿真软件构建天津机场二期的陆侧路网模型，用以评估机场出发层车道边通行能力。综上所述，对于车道边通行能力评估而言，经验法计算简单，考虑因素较少，计算结果不准确。虽然利用分析法和仿真法得出的结果更为准确，但仿真模型需要大量参数来描述航站楼车道边交通系统，而参数取值对仿真结果会产生很大影响，并且对每一次评估，均需建立仿真模型，操作相对复杂。因此分析法有更好的准确性和操作性，但出发层车道边车辆行为复杂，而现阶段使用的分析法理论性较强，没有考虑行人穿行以及车辆等待间隙汇入行车道的实际情况。因此，想要精确地评估出发层车道边的通行能力，有必要综合考虑影响出发层车道边通行能力的各种因素，特别是行人穿行以及车辆等待间隙汇入行车道等行为对通行能力的影响，建立更为精确的数学模型。本文主要采用改进的时空轨迹理论模型，考虑因行人穿行以及车辆等待间隙汇入行车道而产生的延误对通行能力的影响，并以昆明长水国际机场为例，通过现场调查以及视频数据处理对其出发层车道边通行能力进行评估，最后对比多种车道边通行能力计算方法的结果，验证改进时空轨迹理论方法的有效性。1机场陆侧车道边布局类型航站楼出发层车道边是机场离港旅客进入航站楼的单向道路，车辆通过在车道边的停靠达到落客目的。出发层车道边的布局形式可以根据横断面形式、车道数划分及停靠方式等多种方式进行分类。1.1 根据横断面形式分类车道边横断面是路段中线上任意一点的法向切面，根据不同交通组织设计以及为减少人车交织，出发层车道边横断面分为单幅式、双幅式和三幅式，如图1所示。(a)单幅式出发层车道边横断面(b)双幅式出发层车道边横断面(c)三幅式出发层车道边横断面图 1 出发层车道边横断面Fig.1 Departure floor curbside cross section单幅式出发层车道边车道间无隔离带，仅由两侧人行道以及机动车道组成，由于车辆落客区域紧邻近两侧人行道，因此无需设置人行横道。双幅式出发层车道边是两组机动车道间通过一条链式分隔带或岛式分隔带隔断为内、外侧车道边的车道边形式，由两侧人行道、两组机动车道以229交通运输系统工程与信息2023年8月及分隔带组成。在外侧车道边落客的乘客需要穿越内侧车道边内设置的人行横道进入航站楼内部。三幅式出发层车道边是三组机动车道通过两条分隔带隔断为内、中、外侧车道边的车道边形式，由两侧人行道、三组机动车道和两条分隔带组成。在外侧车道边落客的乘客需要穿越内、中侧车道边设置的人行横道进入航站楼；在中间车道边落客的乘客需要穿越内侧车道边的人行横道进入航站楼内部。1.2 根据单幅车道边车道数形式分类出发层车道边与一般城市道路不同，主要用于车辆进场落客后驶离这一复杂过程：车辆进入行车道行驶并寻找可以提供临时停车落客的停车位；发现停车位后，车辆进行换道停车完成落客；结束落客后，换道离开落客区。因此，为满足落客及行车需求，单幅车道边车道数至少设置2条车道。一般双车道和3车道均为单停车道。车道常见的单幅车道边车道数如图2所示。图 2 常见车道边车道数示意图Fig.2 Classification based on number of lanes on curbside1.3 根据停靠方式分类停车问题在交通系统中扮演着越来越重要的角色10。出发层车道边布局模式从车辆停靠方式角度分类，主要分为平行式停靠车道边和斜式停靠车道边，如图3所示。两种形式的停靠方式各有优劣：平行式停靠方式相对于斜式停靠方式，驶出停车位时更加方便；斜式停靠方式使得车辆容易驶入停车位，并且在落客区长度相同的情况下，能够容纳更多的车辆。(a)平行式停靠车道边(b)斜式停靠车道边图 3 车道边车辆停靠方式示意图Fig.3 Vehicles parking types2基于改进时空轨迹理论的出发层车道边通行能力模型2.1 基本车辆行驶通行能力如图1(a)所示，针对一个单幅双车道和单停车道的车道边，Parizi4提出一个单停车道模型，并根据该模型计算了单位时间内出发层车道边能服务的最大车流量。该模型假设车辆在行车道上匀速行驶，忽略了车辆驶入和驶出停车道的速度变化，车流量连续不断。单幅双车道和单停车道的基本车辆行驶时空轨迹如图4所示，图中，v为车辆在行车道上的行驶速度(ms-1)；为车辆平均影响长度(m)；n为车道边停车位个数；tai为第i辆在驶入停车位前在行车道的行驶时间(s)；tdi为第i辆车驶出停车位后在行车道的行驶时间(s)；ts为车辆在停车位落客的时间(s)；tn为第n辆车完成落客并驶离车道边的时间(s)；k为行驶周期数。图 4 双车道基本车辆行驶时空轨迹图Fig.4 Basic space-time trajectory diagram of vehicle in adouble lane此时，双车道车道边的理论通行能力为C=nTLvts+nv(1)式中：L为车道边长度(m)；T为经过k轮停车所用的时间(s)。考虑驾驶员停车喜好等实际因素，Parizi又提出有效停车位的概念，因此，双车道车道边的实际通行能力为C=NeffTLvts+Neffv(2)式中：Neff为车道边有效停车位。230第23卷 第4期基于改进时空轨迹理论的机场出发层车道边通行能力评估方法研究2.2 双车道车道边通行能力改进模型车辆在有行人穿越的人行横道前停车等待，以及在换道时等待可穿越的间隙汇入行车道会对交通流产生阻滞效应，影响车辆在车道边的停留时间，进而影响通行能力。为了建立更精确的模型来评估出发层车道边的通行能力，本文结合车道边布局和车辆行驶特性，借鉴Parizi的双车道车道边通行能力模型，综合考虑影响车道边通行能力的因素，将车辆在出发层车道边花费的时间进一步细化。改进模型将车辆在车道边的行为细分为以下几个阶段：在行车道匀速行驶寻找停车位，在人行横道前停车礼让行人，减速驶入停车位，在停车位落客，加速驶出停车位，等待可穿越的间隙汇入行车道，匀速离开行车道。考虑延误的车辆行驶时空轨迹图如图5所示。图中，v1为车辆在行车道内行驶的速度(ms-1)；v2为车辆在停车道车道内行驶的速度(ms-1)；Ls为换道过程行驶的距离(m)；taij为第i辆车在行车道行驶的时间(s)；tdij为第i辆车在换道过程的行驶时间(s)；j为车辆在行车道上匀速行驶的阶段；tw为车辆等待间隙汇入行车道的时间(s)；D为车辆礼让行人的等待时间(s)。图 5 考虑延误的车辆行驶时空轨迹图Fig.5 Space-time trajectory diagram considering vehicle delay改进模型采用以下假设：(1)由于交通流中观测到的个体速度分布较宽，需使用具有代表性的数值表示速度特征11。因此假设车辆在行车道上以平均速度匀速行驶。(2)同理假设(1)，车辆在换道过程中以平均速度匀速行驶。(3)由于行人的穿越具有随意性，机动车与行人相互寻找可穿越间隙通过，部分车辆可以只减速不停车，部分车辆减速后停车等待间隙通过，部分车辆为了避让突然穿入的行人需要紧急刹车12，因此行人穿行时车辆延误记为减速和停车的平均值。因此，在第1个行驶周期内车辆完成落客并驶离车道边的时间为t1=ts+D+tw+L-Lsv1+Lsv2+v1(3)t2=ts+D+tw+L-Lsv1+Lsv2+2v1(4)tn=ts+D+tw+L-Lsv1+Lsv2+nv1(5)为保证在第2个行驶周期的第1辆车到达第1个停车位时，第1个行驶周期的第1辆车已离开第1个停车位，第2个周期内完成落客并离开车道边的时间为tn+1=2()ts+D+tw+L-Lsv1+Lsv2+()n+1v1(6)tn+2=2()ts+D+tw+L-Lsv1+Lsv2+()n+2v1(7)t2n=2()ts+D+tw+L-Lsv1+Lsv2+2nv1(8)以此类推，得到第k个周期的第n辆车离开车道边的时刻tkn为tkn=k()ts+D+tw+LLsv1+Lsv2+knv1(9)如果k个周期内车辆的总行驶时间为T，即T=tkn。因此，在单位时间内，车道边n个停车位提供服务的周期数为k=T-L-Lsv1-Lsv2ts+D+tw+nv1(10)由于车道边总停车位数量为n，则考虑延误的出发层车道边改进的通行能力模型表达式为231交通运输系统工程与信息2023年8月C=nk=nT-LLsv1-Lsv2ts+D+tw+nv1(11)式(11)忽略了驾驶员选择停车位的偏好问题，为计算符合实际的车道边通行能力，根据Parizi基于车道边停车位利用率的分析4，考虑车位选择的相应计算公式为C=NeffT-L-Lsv1-Lsv2ts+D+tw+Neffv1(12)2.3 3车道车道边通行能力模型3车道车道边主要服务的是有落客需求的车辆和过境车辆。3车道车道边由1条停车道和2条行车道组成。过境车辆从外侧行车道通过，有落客需求的车辆在内侧行车道完成一系列落客行为。因此，车辆在3车道车道边的通行能力为C=Cg+Ct(13)式中：Cg为过境车辆通行能力，Cg=3600/h，h为平均车头时距(s)；Ct为落客车辆通行能力。使用内侧行车道的车辆行驶停靠特征与双车道车道边车辆的特征相同，因此，落客车辆的通行能力可以由双车道车道边通行能力表征，得到3车道车道边通行能力模型为C=Cg+NeffT-L-Lsv1-Lsv2ts+D+tw+Neffv1(14)2.4 4车道车道边通行能力模型4车道车道边的布局由2条行车道和2条停车道组成，其设计形式与双车道车道边不同，车辆行驶停靠特征也与双车道车道边特征有所不同。4车道车道边有2条停车道，其通行能力不能简单地看作1条停车道的2倍，需要将2条停车道看作内外两侧停车道。因此，4 车道车道边的通行能力模型为C=Cn+Cw(15)式中：Cn为内侧停车道通行能力；Cw为外侧停车道通行能力。使用外侧停车道的车辆特征与双车道车道边车辆特征相同，因此，可以用双车道车道边通行能力模型表示外侧停车道的通行能力。内侧停车道服务的车辆在落客以后，还需要穿越外侧停车道驶入行车道后离开。现假设车辆在内侧停车道完成停靠以后，有辆车需要穿越外侧停车道进入行车道后离开13。则内侧停车道车辆离开时间为tn=ts+D+tw+L-Lsv1+Lsv2+nv1+tw(16)tkn=k()ts+D+tw+L-Lsv1+Lsv2+knv1+ktw(17)k=T-L-Lsv1-Lsv2ts+D+()1+tw+nv1(18)Cn=Neff2T-L-Lsv1-Lsv2ts+D+()1+tw+Neff2v1(19)因此，4车道车道边通行能力模型为C=Neff1T-L-Lsv1-Lsv2ts+D+tw+Neff1v1+Neff2T-L-Lsv1-Lsv2ts+D+()1+tw+Neff2v1(20)式中：Neff1为外侧停车道有效停车位个数；Neff2为内侧停车道有效停车位个数。2.5 行人穿行时车辆延误分析出发层车道边人行横道上行人单向行走，修正后的单向行人流的无信号控制的人行横道处机动车延误12为Dwk=2vc49+2+8vc49+1p-+1pexp()-p2P()hpPhpp+1(21)式中：Dwk为无信号控制人行横道的机动车平均延误(s)；vc为机动车在行车道行驶速度(ms-1)；为车辆到达率(pcus-1)；p为行人到达率(人s-1)；为机动车穿越行人的可穿越间隙(s)；p为行人穿越机动车的可穿越间隙(s)；h为车头时距(s)；hp为行人到达间距分布。式(21)计算的是单个人行横道处机动车的延误，对于有多个人行横道时机动车的延误应该计算总平均延误。机动车到达无信号控制的人行横道，当前后车的车头时距小于行人穿越机动车的可穿越间隙时，车辆无需停车等待；当前后车的车头时距大于行人232第23卷 第4期基于改进时空轨迹理论的机场出发层车道边通行能力评估方法研究穿越机动车的可穿越间隙时，车辆的平均车头时距为p+1，如果行人的到达间隙大于平均车头时距，车辆也无需停车等待。根据以上分析，车辆到达第m个人行横道前需要等待的概率Pm为Pm=P()hpPhpp+1m(22)式中：m为第m个人行横道前车辆到达率。车辆总平均延误分布列如表1所示，表中，X为车辆需要停车等待的人行横道个数；Y为车辆需要在X个人行横道前停车等待的概率；r为人行横道总个数。表 1 车辆总平均延误分布列Table 1 Total average vehicle delay distributionX01r-1rYm=1r()1-Pmm=1rPml=1lmr()1-Plm=1r()1-Pml=1lmrPlm=1r()Pm车辆需要停车等待的人行横道个数的期望值为E=u=1ruYu(23)式中：u为车辆需要在u个人行横道停车等待；Yu为车辆需要在u个人行横道停车等待。考虑行人穿行时车辆的总平均延误为D=E2vc49+2+8vc49+1p-+1pexp()-p2Y1E(24)2.6 车辆等待汇入行车道的延误分析车辆等待汇入行车道的延误，即持续的交通流会导致驶出车辆停车等待，直到有可接受的穿越间隙才可合并到直通车流中所造成的延误14。假设行车道的车头时距h服从负指数分布，平均到达率为，车辆穿越的可接受间隙为，将等待变道的车辆间隔数设为x，则分布列15为P()x=w=1-exp()-wexp()-(25)车辆平均等待的间隙数为x=w=1+wP()x=w=1-exp()-exp()-(26)车辆平均等待汇入车流的时间为hx=0hf()h dh0f()h dh=1+1exp()-1-exp()-(27)因此，驶出停车位等待汇入行车道的平均延误tw为tw=x hx=1-+1exp()-exp()-(28)3算例及仿真分析3.1 昆明长水国际机场布局及调查数据昆明长水国际机场航站楼出发层车道边横断面为3幅车道。沿行车方向看，车道边长度为300 m，人行横道及其障碍设施长4 m，出发层车道边设置平行式停车。垂直行车方向看，内车道布局为“行车道+停车道+应急车道+应急车道”的形式；中间车道为“行车道+行车道+停车道”的形式；外车道为“行车道+停车道”的形式。所有车道宽度均为3.5 m。长水国际机场出发层车道边布局如图6所示。图 6 长水国际机场出发层车道边布局Fig.6 Curbside layout of Changshui International Airport值得注意的是，由于长水国际机场的实际规定，最内侧的4车道包含2条应急车道，除非必要情况，不使用内侧的2条应急车道。因此，实际上该幅车道边被视作双车道车道边类型。选取长水机场高峰时间段内的出发层车道边交通流数据作为研究对象。根据观测数据，整理计算得出所需基本数据如表2所示。3.2 车辆等待汇入行车道的延误计算车辆的临界间隙不能直接通过观察得出，可以通过车辆运行时的接受间隙进行计算。以中车道小型汽车为例，其接受间隙直方图如图7所示。233交通运输系统工程与信息2023年8月表 2 不同车道边计算参数Table 2 Parameters for different curbsides参数L/mLs/mv1/(ms-1)v2/(ms-1)ts/s/mNeff/(pcus-1)内侧车道284713.993.89105.4319.50180.06中间车道284332.772.5469.6810.95300.29外侧车道284335.562.7554.0610.95300.23图 7 中车道小汽车接受间隙统计Fig.7 Gap acceptance in middle curbside由图7可知，车辆的接受间隙基本符合正态分布，因此，采用Ashworth方法计算可穿越间隙为=ta-qS2a(29)式中：ta为车辆汇入时接受间隙的均值(s)；q为行车道车流量(pcus-1)；S2a为接受间隙的方差。三幅车道边驶出停车位等待汇入行车道的平均延误如表3所示。表 3 三幅车道边驶出停车位等待汇入行车道的平均延误Table 3 Average delays in exiting parking spaces waiting formerging into lane车道/stw/s内车道边14.178.26中车道边6.6013.47外车道边6.257.463.3 行人穿行时车辆延误计算在人行横道处，机动车穿越行人的可穿越间隙为=Wvp+tsha(30)式中：W为车道宽度(m)；vp为行人穿行速度(ms-1)；tsha为司机从接收到信号然后刹车直至车辆完全停止的时间，tsha=vc4.9。行人穿越机动车的可穿越间隙p根据式(23)计算，得到各车道边的临界间隙如表4所示。表 4 不同车道边的临界间隙Table 4 Critical gap of different curbsides车道p/s/s内车道边6.0710.29中车道边5.468.56参考表1的分布列，计算行人穿行时车辆需要等待的平均延误。根据式(23)和式(24)，车辆在不同车道边需要停车礼让行人的人行横道期望值，以及考虑行人穿行时车辆的总平均延误计算值如表5所示。表 5 考虑礼让行人的车辆总平均延误Table 5 Total average vehicle delay consideringgiving way to pedestrians参数E/sD/s内车道边2.1124.07中车道边1.50.673.4 通行能力结果对比分析为了验证本文提出方法的有效性，采用现行主流的车道边通行能力计算方法进行对比分析，具体包括快速估计法、时空轨迹理论法和仿真法。3.4.1 快速估计法美国TRB于2003年提出机场陆侧车道边通行能力的计算方法2。其提出的快速估计法结合每种车型的平均停车时间、空间占用长度和车道边总长度等因素，得出单位时间内车道边通行能力计算公式为C=60LeTfLf(31)式中：Le为车道边可供落客的区域长度(m)；Tf为车辆在落客区的停车时间(s)；Lf为车辆的停车长度(m)。3.4.2 时空轨迹理论法Parizi在1994年提出基于时空轨迹理论的单停车道停车模型4。在该模型中假设航站楼前所有车辆以固定速度驶入和驶出停车道，并且每辆车的停车时间也使用相同的平均值。该方法适用于一定参数范围内用平均值计算单停车道通行能力，计算方法如式(2)所示。3.4.3 仿真法AnyLogic 软件基于最新的复杂系统设计方法，支持多种建模方法，可以在集成开发环境中实现多种建模方法的组合。运用AnyLogic软件建立234第23卷 第4期基于改进时空轨迹理论的机场出发层车道边通行能力评估方法研究出发层车道边仿真模型，对各车道边进行仿真分析。在开始构建车道边通行能力仿真模型之前，先要确定车辆在陆侧车道边的移动轨迹。根据实际情况下出发层车道边停车过程：依次到达、礼让行人、驶入车位、停车落客、等待汇入行车道、驶出车位、离开车道边。该过程可以被看作一个沿着车道的离散队列模型，因此，可以构建基于AnyLogic流程建模库的通行能力仿真模型。通行能力仿真模型中，车辆在车道边的运行流包括：在行车道上匀速行驶、礼让行人，匀速驶入停车位、停车落客、匀速驶出停车位、等待空隙汇入行车道。仿真过程中车辆在行车道以及换道过程均以平均速度行驶，礼让行人的时间为减速及等待时间的平均值。本文将到达车流量视作停车需求输入，模拟时间设置为1 h。根据车辆实际运行状态，基于流程库建立的中车道通行能力仿真模型流程图如图8所示。图 8 仿真流程图Fig.8 Simulation flow chart3.4.4 结果对比分析我国的 公路通行能力手册 指出，通行能力实质上是一个统计值，是指在高峰期间交通设施能反复达到的某个交通流率16，因此，统计车道边多个高峰小时内能够多次到达的最大交通量作为实际的通行能力。根据各观测统计数据，计算各模型的通行能力结果如表6所示。表 6 各模型的通行能力计算结果Table 6 Capacity calculation results under each model评价指标通行能力/(pcuh-1)相对误差/%改进模型误差降低值/%实测值2124快速估计法4845128.11127.73仿真法19348.958.57时空轨迹法236711.4411.06改进时空轨迹法21160.38由表6可知，快速估计法的计算结果与实测值偏差最大，因此该方法在评估车道边通行能力时有一定局限性；时空轨迹法计算的相对误差比快速估计法低，但是由于没有综合考虑车道边通行能力的影响因素，不能很好地评估通行能力；仿真法使误差得到进一步减少，但因为仿真参数取值的微小变动会对仿真结果产生很大的影响，故精度还需进一步提升；在原有时空轨迹理论的基础上，本文考虑车辆在有行人穿越的人行横道前停车等待以及等待可穿越的间隙汇入行车道的延误时间，提出改进的时空轨迹法，该结果与通行能力实测值最为接近；快速估计法、仿真法、时空轨迹法以及改进时空轨迹法计算的车道边通行能力相对误差分别为128.11%、8.95%、11.44%、0.38%。改进的通行能力模型计算结果与实测值误差最小，相比于快速估计法、仿 真 法 和 时 空 轨 迹 法，误 差 分 别 降 低 了127.73%、8.57%、11.06%，大大提高了计算结果的精度。4结论本文借鉴国内外相关理论成果，剖析机场出发层车道边的车辆运行机理，考虑行人穿行以及车辆驶出停车位等待汇入行车道延误两个主要影响因素，构建基于改进时空轨迹理论的多车道通行能力模型，并通过调查数据验证了模型的有效性。模型考虑了车辆在有行人穿越的人行横道前停车等待以及在换道时等待可穿越的间隙汇入行车道的延误时间，结合时空轨迹理论分析法得到出发层车道边通行能力计算公式。以昆明长水国际机场为例，基于对机场陆侧交通的调查研究，通过探究对比现行主流车道边通行能力计算模型，验证改进时空轨迹理论模型的有效性。结果显示，使用改进的时空轨迹理论模型计算出发层车道边通行能力与实测值最为相近。本文建立的出发层车道边通行能力模型可以有效地评估航站楼出发层车道边的通行能力，可对机场规划以及后期运营提供有价值的方法。参考文献1HOFFMAN M A,ZATOPEK J C,MANDLE P B.Proceedings of the 26th international air transportationconference:The2020visionofairtransportation:emergingissuesandinnovativesolutionsC.SanFrancisco:Shashi Sathisan Nambisan,2000.2Transportation Research Board(TRB).ACRP 40:AirportcurbsideandterminalarearoadwayoperationsR.Washington D.C:TRB,2010.3池磊.大型枢纽机场出发车道边运行特征及通行能力235交通运输系统工程与信息2023年8月分析J.时代汽车,2019(9):26-27.CHI L.Analysis ofthe operation characteristics and traffic capacity of thedeparture floor of large hub airportsJ.Auto Time,2019(9):26-27.4PARIZI M S,BRAAKSMA J P.Optimum design 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