混合交通流動力學(xué)建模研究.pdf

1、交通流理論是研究交通特性的一門邊緣科學(xué)，交通流模型則是用來簡化分析交通流及評估假定的交通控制策略的重要方式，為交通管理者和使用者提供包括路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、交通管理等理論依據(jù)。但中國特有的混合交通流形式，使得國外的交通流理論與方法在中國不能完全適用。因此，針對中國的交通流特點，研究由不同車型形成的混合交通流的作用機(jī)理，建立能描述混合交通流的動力學(xué)模型，對提高混合交通流的可控性，改善日益嚴(yán)重的交通擁擠狀況具有重要的理論意義，同時更具有實際意義。

2、
　　 論文在現(xiàn)有連續(xù)交通流模型研究基礎(chǔ)上，針對由不同機(jī)動車型構(gòu)成的混合車流建立了新的動力學(xué)模型，包括模型的推導(dǎo)、參數(shù)的標(biāo)定、模型的離散、模型的性能分析及效用驗證。主要內(nèi)容包括：
　　 介紹交通流理論國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析交通流動力學(xué)一階模型及高階模型后，指出現(xiàn)有交通流動力學(xué)模型的特點和亟待解決完善之處，并總結(jié)出交通流基本參數(shù)間的關(guān)系模型和常用的數(shù)值方法。綜合分析了交通流的構(gòu)成及交通特性、交通流的分類、混合交通流的形成及交

3、通流的基本特征。
　　 分析傳統(tǒng)車輛跟馳模型推導(dǎo)過程，將傳統(tǒng)跟馳模型推導(dǎo)過程的簡化項定義為車輛間的干擾，分析其在混合交通流中不能簡化的機(jī)理，并導(dǎo)出混合交通流中的粘性項，建立了新的車輛跟馳模型；提出新的速-密函數(shù)和弛豫時間函數(shù)；采用動力學(xué)建模方法，建立了新的交通流動力學(xué)模型；給出模型的迎風(fēng)差分和Lax差分?jǐn)?shù)值解；通過編制的優(yōu)化程序?qū)δＰ蛥?shù)進(jìn)行標(biāo)定。
　　 針對現(xiàn)有動力學(xué)高階模型存在的問題，對模型做了數(shù)學(xué)特性及性能分析，證

4、實新模型在理論上能解決困擾現(xiàn)有高階模型的幾個問題：特征根問題、車輛倒退問題、線性穩(wěn)定性問題、間斷的傳遞、擁堵的消散、簇的傳遞及狀態(tài)的轉(zhuǎn)換問題。
　　 重新定義了交通擁擠，并以此來定義一個無量綱量來量化交通擁擠度，建立模型。該模型考慮了車型比例、交通條件及交通環(huán)境等因素，通過設(shè)定閾值，以交通擁擠度值大小來劃分交通狀態(tài)。通過實例驗證，證實模型能夠真實、客觀的描述交通擁擠狀態(tài)，有良好的通用性。
　　 最后，本文設(shè)計試驗，采集交