優(yōu)化速度模型的密度波與能耗研究及車輛啟動(dòng)時(shí)間實(shí)測分析.pdf

1、交通擁堵及其伴生的能源消耗、環(huán)境污染等問題帶來了巨大的社會(huì)壓力和經(jīng)濟(jì)損失。如何有效地利用交通資源，改善交通供求關(guān)系，以科學(xué)的理論來指導(dǎo)交通建設(shè)和交通運(yùn)營，成為國際社會(huì)廣泛關(guān)注的重大問題。近幾十年來，不同領(lǐng)域的研究者從不同的角度對(duì)交通流的特性進(jìn)行了分析，建立了許多交通流理論和模型，取得了大量成果。本文在現(xiàn)有交通流微觀跟蹤模型的基礎(chǔ)上，提出了兩種基于ITS誘導(dǎo)信息而改進(jìn)的多重車輛跟蹤模型，著重分析了模型的穩(wěn)定性和能耗關(guān)系，并進(jìn)行相應(yīng)的理論分

2、析和數(shù)值模擬。此外，還進(jìn)行了實(shí)際交通中不同車型車輛啟動(dòng)時(shí)間的實(shí)測分析。全文的主要工作如下： (1)應(yīng)用攝動(dòng)理論分析了非穩(wěn)定條件下Wilson提出的一種“Multiple Look-ahead”優(yōu)化速度跟蹤模型非線性密度波，推導(dǎo)出用以描述交通堵塞的mKdV方程，相圖中理論分析和模擬數(shù)值吻合。引用Yuki Sugiyama等人[99]最近做的一項(xiàng)非瓶頸路段交通擁堵的實(shí)驗(yàn)證實(shí)：交通擁堵絕不是單輛車的行為，是當(dāng)?shù)缆飞系钠骄嚵髅芏瘸^一

3、個(gè)臨界值時(shí)，即使沒有瓶頸、事故或障礙物的影響，堵塞相也會(huì)形成。 (2)根據(jù)ITS誘導(dǎo)下的合作駕駛車輛跟蹤的思想，改進(jìn)由Nakayama等人提出的BLOV模型而提出多重向前看和向后看的優(yōu)化速度模型； 并考慮實(shí)際交通中合作駕駛車輛對(duì)速度差的敏感性，在Wilson跟蹤模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出多重“向前看”多速度差跟蹤模型。應(yīng)用線性穩(wěn)定性分析分別導(dǎo)出兩個(gè)改進(jìn)模型的穩(wěn)定性判據(jù)，分析了兩個(gè)改進(jìn)模型處于穩(wěn)定區(qū)域由速度波動(dòng)引起的附加能耗，