混合交通流的建模、數(shù)值模擬和實(shí)測(cè)分析.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通的擁堵問(wèn)題越來(lái)越成為影響嚴(yán)重的一個(gè)因素，因此，迫切需要對(duì)城市道路交通的特性諸如道路擁堵的形成和疏導(dǎo)方法進(jìn)行研究。一般的城市交通是一個(gè)二維混合交通流網(wǎng)絡(luò)，因此本文主要研究如下幾個(gè)方面的車輛混合的二維道路交通問(wèn)題。 首先研究二維道路網(wǎng)絡(luò)的局部特征。用二維主干道元胞自動(dòng)機(jī)模型來(lái)模擬得到主干道和支道流量同車輛占有率之間的關(guān)系。在周期邊界條件下，混合流模型的基本圖會(huì)出現(xiàn)一個(gè)流量不隨車輛占有率變化的平臺(tái)，其值隨車

2、輛的混合比例增加而逐漸變小。我們還考慮了紅綠燈不同步變化對(duì)模型主干道和支道流量的影響，發(fā)現(xiàn)在紅綠燈的整體轉(zhuǎn)換周期與同步變化相同的時(shí)候，這兩種情況下模型的基本圖幾乎重合，這說(shuō)明，紅綠燈的不同步變化并不顯著影響系統(tǒng)的整體流量。 其次研究二維道路網(wǎng)絡(luò)的整體特性。用BML模型的演化規(guī)則結(jié)合FI模型得到二維混合車流模型，研究了二維道路上車輛的平均速度隨占有率的變化關(guān)系。發(fā)現(xiàn)模型的臨界車輛占有率要遠(yuǎn)小于BML模型，與混合比例滿足冪率關(guān)系。同

3、時(shí)，還模擬得到車輛空間分布出現(xiàn)新的位形。考慮實(shí)際道路上車輛的轉(zhuǎn)向，模擬得到道路上存在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)長(zhǎng)車對(duì)交通擁堵的作用。 最后，我們還對(duì)一個(gè)道路交叉口進(jìn)行實(shí)測(cè)和數(shù)值分析。通過(guò)采用一階流體力學(xué)LWR模型模擬，發(fā)現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)模擬時(shí)的堵塞現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行車輛可消散穩(wěn)定性分析，得到方程中流量耦合關(guān)系所必須滿足的條件。使用這個(gè)關(guān)系進(jìn)行的模擬，可以很好的得到初始階段格子流量隨密度的變化關(guān)系，而非此前用流體力學(xué)模擬時(shí)常遇到的初始時(shí)格子流量隨密度很快陡升