交通流流體動力模型及數(shù)值模擬.pdf

1、交通流理論是交通工程力學(xué)理論的基礎(chǔ)，它是運(yùn)用物理學(xué)和數(shù)學(xué)的方法來描述交通特性的一門科學(xué)。它用分析的方法闡述交通現(xiàn)象及其機(jī)理，使我們能更好地理解交通現(xiàn)象及其本質(zhì)，并使城市道路與公路的規(guī)劃設(shè)計和運(yùn)營管理發(fā)揮最大的功效。本文著重研究交通流流體力學(xué)模型及其數(shù)值模擬?！　”疚氖紫然仡櫫私煌骼碚摰陌l(fā)展歷史，分析和評述了主要的交通流模型。論述了交通流的運(yùn)動學(xué)模型和交通波理論，對運(yùn)動學(xué)模型分別采用迎風(fēng)格式、一階TVD格式和Harten二階TVD格式

2、進(jìn)行了數(shù)值離散，結(jié)果表明，Harten二階TVD格式模擬效果最好。運(yùn)動學(xué)數(shù)值模擬結(jié)果與交通波理論計算結(jié)果吻合。　　然后重點(diǎn)講述了由跟馳理論推導(dǎo)出的交通流體動力模型，在姜銳模型和張紅軍模型的基礎(chǔ)上對由跟馳理論推導(dǎo)出的動力模型進(jìn)行了改進(jìn)。通過用迎風(fēng)格式、一階TVD格式和Harten二階TVD格式三種差分格式對同一簡單交通流問題進(jìn)行模擬，篩選出最適合求解強(qiáng)間斷特性交通流的Harten二階TVD格式。三種流體動力模型的數(shù)值計算比較結(jié)果表明改進(jìn)

3、的模型更適合交通實(shí)際狀況。　　分別用運(yùn)動學(xué)模型和改進(jìn)后的動力模型對城市紅綠燈交通流進(jìn)行了模擬，在擁擠的城市交通中采用由跟馳理論推導(dǎo)出的動力模型更合理。采用改進(jìn)后的動力模型對城市多路口多相位交通流進(jìn)行模擬，討論了路段長度、相位差、綠信比和周期等因素對交通狀況的影響，模擬結(jié)果可以為城市多路段信號配時提供參考?！　∽詈笥煤暧^模型與微觀模型分別對廣州天河北路進(jìn)行了實(shí)例仿真，并對結(jié)果進(jìn)行了比較分析，仿真結(jié)果表明，宏觀模型與微觀模型結(jié)果比較吻合