混合交通流的建模、數(shù)值模擬和實測分析.pdf

1、隨著社會經濟的發(fā)展，城市交通的擁堵問題越來越成為影響嚴重的一個因素，因此，迫切需要對城市道路交通的特性諸如道路擁堵的形成和疏導方法進行研究。一般的城市交通是一個二維混合交通流網絡，因此本文主要研究如下幾個方面的車輛混合的二維道路交通問題。 首先研究二維道路網絡的局部特征。用二維主干道元胞自動機模型來模擬得到主干道和支道流量同車輛占有率之間的關系。在周期邊界條件下，混合流模型的基本圖會出現(xiàn)一個流量不隨車輛占有率變化的平臺，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)在紅綠燈的整體轉換周期與同步變化相同的時候，這兩種情況下模型的基本圖幾乎重合，這說明，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絡的整體特性。用BML模型的演化規(guī)則結合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系。發(fā)現(xiàn)模型的臨界車輛占有率要遠小于BML模型，與混合比例滿足冪率關系。同

3、時，還模擬得到車輛空間分布出現(xiàn)新的位形?？紤]實際道路上車輛的轉向，模擬得到道路上存在車輛轉向時長車對交通擁堵的作用。 最后，我們還對一個道路交叉口進行實測和數(shù)值分析。通過采用一階流體力學LWR模型模擬，發(fā)現(xiàn)會出現(xiàn)模擬時的堵塞現(xiàn)象，對其進行車輛可消散穩(wěn)定性分析，得到方程中流量耦合關系所必須滿足的條件。使用這個關系進行的模擬，可以很好的得到初始階段格子流量隨密度的變化關系，而非此前用流體力學模擬時常遇到的初始時格子流量隨密度很快陡升