微觀交通流的非線性建模與參數(shù)激勵研究.pdf

1、交通是社會經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展的載體,在城市化進(jìn)程逐漸加快、交通擁堵日益嚴(yán)重的背景下,交通流理論的研究受到了學(xué)者的廣泛關(guān)注。交通流的宏觀特性是微觀車輛運行特征的集合,流量的增加使車輛的獨立性減少,而相互作用越來越強(qiáng),在內(nèi)外部因素的影響下,單輛車運行狀態(tài)的變化,將可能引起交通堵塞的形成與傳播,因此,認(rèn)識交通系統(tǒng)內(nèi)外部激勵參數(shù)與交通流狀態(tài)的關(guān)系,對指導(dǎo)工程實踐有重要的理論價值。本文在優(yōu)化速度模型的框架下,對跟馳和換道行為進(jìn)行建模和分析,以此為基礎(chǔ)探

2、討“人、車、路、環(huán)境”等激勵參數(shù)的變化對車流的運行影響。
　　論文首先對交通流的基本參數(shù)進(jìn)行了梳理,分析了車速與車頭間距的關(guān)系和基本圖的特征,同時回顧了交通堵塞等非線性現(xiàn)象,建立了激勵參數(shù)的概念并對其進(jìn)行歸類,提出了參數(shù)激勵研究的基本思路。
　　再則,針對優(yōu)化速度模型存在的問題,分析了速度差的作用機(jī)理,通過將車輛行駛過程中受到的各種影響抽象為力的作用,建立了協(xié)同跟馳模型,參數(shù)標(biāo)定和擬合檢驗表明該模型具有較大的優(yōu)越性,能描述交

3、通流堵塞的形成過程。另外,分析了駕駛員個性差異、慢車比例、雨雪霧惡劣天氣對單車道交通流的影響,并對車流控制提出了一些相應(yīng)的建議。
　　其次,將協(xié)同跟馳模型擴(kuò)展到了多車道中,并根據(jù)駕駛員的反應(yīng)認(rèn)知過程,提出了基于速度優(yōu)勢和空間優(yōu)勢的換道模型,模擬結(jié)果表明:頻繁的換道是引發(fā)交通堵塞的重要因素,也可能造成多車道時走時停交通現(xiàn)象。結(jié)合一些常見的情形,研究了乒乓換道、車道縮減、車道限速下的車流演化特征。
　　最后,探討了合流區(qū)主線交通