高速公路混行交通流臨界特性研究.pdf

1、近年來(lái)，交通流理論的研究受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，通過(guò)建立符合實(shí)際道路交通一般特性的交通流模型,可以有效的揭示交通流內(nèi)在的基本規(guī)律。對(duì)交通流理論的全面研究具有非同尋常的意義，通過(guò)分析交通系統(tǒng)中各要素的特征，合理解釋交通流三參數(shù)關(guān)系，以及交通瓶頸、擁堵、臨界等問(wèn)題，可以更好的規(guī)劃道路交通設(shè)施，制定有效的安全管控措施，提高車(chē)流通行能力，實(shí)現(xiàn)道路資源的有效利用。
　　本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　首先，追蹤國(guó)內(nèi)外與高速公路混行交通流

2、臨界特性有關(guān)的成果資料，確定研究方法與思路。通過(guò)大量搜集和閱讀國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究成果，闡述了近年來(lái)交通流理論研究的熱點(diǎn)和存在的問(wèn)題，闡明了交通流理論研究的意義。本文討論了混行交通流的定義和分類(lèi)，分析了交通流三參數(shù)的關(guān)系，基于基本圖理論和三相流理論，總結(jié)了交通實(shí)測(cè)現(xiàn)象與特征。同時(shí)，全面介紹了元胞自動(dòng)機(jī)模型及其相關(guān)理論，并且概括了其在道路交通流領(lǐng)域中的主要應(yīng)用。
　　接著，在NS模型的基礎(chǔ)上，建立周期邊界條件下單車(chē)道混行交通流元胞自動(dòng)機(jī)模

3、型。討論了車(chē)輛混行比例和隨機(jī)慢化對(duì)交通流的影響，由多次模擬結(jié)果可知，混合比例對(duì)單車(chē)道混合車(chē)輛的流量與速度影響較大，隨著大車(chē)比例的增大，混合車(chē)流的平均速度和流量整體呈下降趨勢(shì)。同樣，車(chē)輛的隨機(jī)慢化概率P對(duì)混合車(chē)輛的速度、流量和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)起重要作用，隨著隨機(jī)慢化值P的增大，車(chē)流整體的臨界密度逐漸減小。
　　然后，論文考慮車(chē)輛跟馳行駛時(shí)前后車(chē)的車(chē)速不同，改進(jìn)車(chē)流演化過(guò)程中的加速和慢化規(guī)則，使得車(chē)輛的加速不再為固定的值，且隨機(jī)慢化概率取決于

4、前后車(chē)速的大小，建立了考慮速度差的單車(chē)道元胞自動(dòng)機(jī)模型。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)，其整體車(chē)流的速度和流量偏大。同時(shí)，引入了期望速度的作用，對(duì)比分析了隨機(jī)慢化減速幅度不同這兩種情況下車(chē)流狀態(tài)的變化。模擬發(fā)現(xiàn)，期望速度的引入有效的控制了一些車(chē)速較高的車(chē)輛，整體車(chē)流速度隨著密度的增加而緩慢下降。因此，基于速度差的交通流模型仿真結(jié)果一定程度上說(shuō)明了車(chē)輛加減速對(duì)整體車(chē)流運(yùn)行狀態(tài)的影響，其道路的臨界密度較大。
　　最后，為了進(jìn)一步探索車(chē)輛作用的復(fù)雜機(jī)理和