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车道变换是车辆行驶过程中常见的驾驶行为,它受驾驶员因素、道路条件、车辆特性因素和交通流状态的影响,同时车道变换又能影响到交通流。在某些交通环境下,车道变换一方面使得快速车流和慢速车流分离,提高道路利用率；另一方面,它又会造成交通拥挤甚至堵塞情况的出现。在交通压力日益严峻的今天,有必要对车道变换与交通拥挤的关系作定性定量分析,确定引发拥挤的车道变换条件,以此通过对车道变换的管理等措施减少交通拥挤。本文以交通流理论、交通工程学方法与交通管理与控制措施为依托研究了车道变换与交通拥挤的致因关系,具体内容如下：1)本文以车道变换发生变道空隙为切入点,借助同向行驶的车头间距模型,定性分析了车头变换所需的变道空隙,并给出了最小变道空隙、临界排队变道空隙、临界拥挤变道空隙和无影响的变道空隙,确定车道变换引起交通拥挤的空隙条件。介绍了不同交通流状态下、不同车道数、驾驶员因素和车辆因素下的车道变换特性,指出了一般情况下,非正常车道变换和被动性车道变换车道在不稳定流状态下易发生交通拥挤。2)本文采用饱和度作为车道变换引起的交通拥挤状态指标,并将车道变换产生的影响归于通行能力的下降。通行能力的下降值由两部分组成：一是变道额外占用车道空间而减少的通行能力,二是车道变换造成后随车流速度降低而损失的通行能力,并给出了表达式。此外,利用以安全车头间距的跟驰模型分析了变道时单个车辆的速度变化,得到车流的最终速度,借助交通流理论中的交通波模型与加速度模型定性分析了车道变换与交通拥挤的关系。3)本文以进口匝道车道变换为实例,利用数理统计方法,得到车头间距对应速度区间的均匀分布和进口匝道车辆到达的泊松分布,运用安全车头间距跟驰模型和交通波模型,得到匝道上到达一辆车时,车道变换产生排队或拥挤的概率,即车道变换引起交通拥挤的概率。