城市主干道交通流的分形理論與系統(tǒng)模擬.pdf

1、隨著我國人民生活水平的不斷提高，城市交通阻塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。基于現(xiàn)有交通控制理論建立的各種先進(jìn)的城市交通控制系統(tǒng)，無法完全適應(yīng)我國目前的混合交通現(xiàn)狀。分形理論是解決非線性、復(fù)雜問題的有效工具之一，用分形理論解決復(fù)雜的交通流問題將會為新型交通控制系統(tǒng)的開發(fā)提供新的思路。 本文介紹了國內(nèi)外交通控制理論的發(fā)展以及各種控制理論的優(yōu)點和缺點，闡述了傳統(tǒng)交通流識別在識別方法上存在的一些問題。在對交通流流體力學(xué)理論和跟馳理論進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，論

2、述了城市信號控制交叉路口交通流的分形分類原則和形成依據(jù)，證明了主干道上的主交通流具有自相似性和標(biāo)度不變性，主交通流組成的主車流圖形屬于分形，并提出交通流視頻識別是提高交通流控制質(zhì)量的現(xiàn)代化手段和實現(xiàn)交通流分形幾何控制的最佳途徑，指出交通流幾何識別方法具有獨特的優(yōu)越性，尤其適合我國的交通實際。同時，用數(shù)學(xué)方法描述了交叉路口分形交通流的數(shù)學(xué)關(guān)系，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并通過哈爾濱市某信號控制交叉口的實測數(shù)據(jù)驗證了該模型的正確性。在介紹分形維

3、數(shù)理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況，給出了主車流維數(shù)的計算方法，并得到實際主車流圖形的維數(shù)為1.749，進(jìn)一步證明主車流圖形具有分形特性。此外，對交叉路口交通流視頻動態(tài)模擬軟件的五大模塊進(jìn)行了論述，給出了交通流分形幾何視頻識別參數(shù)的標(biāo)定原則以及交通流計算機(jī)模擬的具體方法。通過分析現(xiàn)有交通控制系統(tǒng)中硬件技術(shù)存在的問題，闡述了交叉路口交通流分形幾何控制系統(tǒng)相關(guān)硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計原則、選取及布置方法。最后，本論文得出的結(jié)論是，應(yīng)用分形理論的城市交