基于三相交通流理論的車輛擁堵特征研究.pdf

1、近年來，我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及汽車保有量的急劇增加，提高了人民的生活品質(zhì)。先進(jìn)的交通工具帶給我們便利的同時(shí)也給我們的生活造成了很多負(fù)面影響。交通擁堵作為典型的交通問題不僅給我們造成經(jīng)濟(jì)損失也加劇了環(huán)境污染。本文以研究交通擁堵與相變的關(guān)系為目的，以MATLAB為工具，以三相交通流理論為基礎(chǔ)。首先，用基本圖理論和三相交通流理論與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行了對比分析，介紹了三相交通流的優(yōu)越性。其次，詳細(xì)介紹了三相交通流理論的基本假設(shè)、交通遲滯、交通相和相變

2、過程。然后，從元胞自動(dòng)機(jī)的構(gòu)成、特征和分類對元胞自動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了梳理。再次，對交通擁堵集團(tuán)的平均個(gè)數(shù)和平均長度進(jìn)行了程序語言的定義。最后，對加入擁堵集團(tuán)平均個(gè)數(shù)、長度的交通模型進(jìn)行仿真分析。研究要點(diǎn)概括如下:
　　(1)本文首先介紹了交通流理論的研究意義，其次回顧了交通流理論及元胞自動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，然后提出了交通擁堵集團(tuán)的相關(guān)定義，最后將相關(guān)定義加入到經(jīng)典交通模型中進(jìn)行研究。
　　(2)對加入擁堵集團(tuán)檢測的VDR模型進(jìn)

3、行仿真分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)速度發(fā)生相變時(shí)車輛擁堵集團(tuán)的個(gè)數(shù)、車輛擁堵集團(tuán)的平均長度開始出現(xiàn);隨著密度的增加，車輛擁堵集團(tuán)的個(gè)數(shù)也在增加，但是增長幅度越來越小，此時(shí)平均擁堵集團(tuán)的平均長度在一個(gè)很小的范圍內(nèi)增加，說明在此密度區(qū)間主要是小的擁堵集團(tuán)。密度繼續(xù)增加，車輛擁堵集團(tuán)的個(gè)數(shù)開始下降，下降的幅度越來越大，與此同時(shí)車輛擁堵的平均長度開始急劇增加，說明此時(shí)小的擁堵集團(tuán)開始聚集成大的擁堵集團(tuán)。最后到達(dá)最大，車輛擁堵集團(tuán)的個(gè)數(shù)穩(wěn)定在1，擁堵集團(tuán)的平均長

4、度為道路的總長度。然后，本文對加入擁堵集團(tuán)檢測的SVDR模型在相同條件下進(jìn)行仿真分析，并與VDR模型的仿真結(jié)果進(jìn)行比較分析。
　　(3)在對基本圖模型研究的基礎(chǔ)上，論文最后對加入擁堵檢測的三相交通流進(jìn)行了研究。本文的目的是研究交通擁堵與相變的關(guān)系，所以選擇簡單的KKW模型為研究對象。與前文模型不同的是，KKW模型對元胞進(jìn)行了細(xì)化，元胞長度從7.5m變?yōu)?.5m。相對較小的元胞尺寸能夠真實(shí)地體現(xiàn)車輛之間的相對運(yùn)動(dòng)，減少確定性減速，同