由传统自行车与电动自行车组成的交通流称为混合自行车交通流,混合自行车交通是国内道路交通组成中不可缺少的一部分,是居民出行最主要的交通方式之一,自行车交通以体积较小、便宜操控、低碳节能等优点成为城市居民短距离出行的最佳选择。然而自行车数量的增加不仅给城市交通管控方面增加了难度,还造成我国城市交通状况复杂混行现象加剧、交通环境和交通安全问题日益严峻,而解决这些问题最有效的方法便是对城市混合自行车的交通特征和自行车离散特性等进行相关理论研究。因此,为了更好的了解城市道路混合自行车交通运行特征和离散规律,为城市道路交通管理、提高通行效率、优化信号配方案和控制策略。本文将深入研究城市道路混合自行车交通特性和混合自行车车队离散规律,对混合自行车的行程时间分布规律、行程车速的分布特征和车速离散特性以及城市道路混合自行车交叉口流量释放规律、交叉口的流量到达规律和自行车内部的交通流异质性等开展理论研究工作。论文具体的研究内容分为以下几方面:1、针对混合自行车交通特性研究方面,从其基本特征入手对混合自行车交通特性展开研究,文中剖析了混合自行车在绿灯启亮后从交叉口的离去模式,并将其划分为三种模式:稳定型、递减型和混合型。然后利用常见的分布函数对混合自行车在路段的行程时间进行拟合,比如常见的:正态分布、对数正态分布和两种分布截断状态的分布函数等。在此基础上对混合自行车的速度特征也进行相似的分布函数拟合和拟合优度分析,最后利用自行车行程速度的标准差值和归一化离散度对混合自行车的速度离散程度进行分析。2、针对自行车离散模型方面,对国内外现有的离散模型进行总结与分析,采用Robertson离散模型的基本原理和循环迭代的计算方法,然后根据ot时刻自行车从上游交叉口的流量离去规律和自行车在路段上的行程时间分布规律以及t-1时刻到达下游交叉口的自行车到达规律计算t时刻自行车到达下游交叉口的流量分布规律,建立城市道路混合自行车离散模型,同时对国内影响自行车离散规律的因素展开分析。3、介绍了城市道路混合自行车队离散模型所需要数据的采集方法及要点,并根据昆明市主城区混合自行车的调查数据,对混合自行车数据进行了数据特征分析,并对提出的几种分布进行了数据拟合和误差分析,除此之外验证了城市自行车交通流存在异质现象的特点,为后面开展城市混合自行车车队离散模型的研究提供基础理论支持。4、在自行车同质交通流环境下推导了城市道路混合自行车三种模式下的离散模型,稳定型流量离散模型、递减型流量离散模型、混合型流量离散模型,在此基础上构建混合自行车行程时间服从截断对数正态分布的离散模型,同时考虑电动自行车与传统自行车的异质性,构建城市自行车异质交通流离散模型,将两种离散模型的预测流量与实际到达流量数据进行对比。两种方法都能够较好的描述自行车到达流量规律,其中自行车异质交通流离散模型描述了传统自行车与电动自行车的到达特性,弥补了同质自行车流条件下单一车型所带来的不足,也充分证明考虑自行车流的异质特性对提高模型精度的重要性。5、根据昆明市主城区四个调查路段平峰和高峰两个时段的数据共组成8组数据,将8组不同情况下的模型预测结果与实际调查数据进行对比,结果表明,两种模型都能够较好的描述城市道路自行车流量到达规律,平峰时段自行车异质车流离散模型比自行车同质车流离散模型预测精度提高了17.37%,高峰时段提高了12.90%。模型单个信号周期平均预测误差小于5辆自行车。