交通流瓶頸處的復(fù)雜動態(tài)特性研究.pdf

1、交通是和現(xiàn)代人類社會緊密相關(guān)的一個行業(yè)，交通的實測和理論研究也越來越受到人們的重視。如何充分有效的利用有限的交通資源，以科學(xué)的理論規(guī)劃和指導(dǎo)交通，進一步的如何解決交通堵塞以及相應(yīng)的環(huán)境污染問題，已經(jīng)成為交通界乃至整個社會亟待解決的問題。 交通流理論不僅僅是一個工程問題，從它的復(fù)雜動態(tài)特性來說它更是一個物理問題。如何建立簡單而有效的模型來模擬已知的交通流現(xiàn)象，進一步對新的現(xiàn)象做出預(yù)測，這一直以來就是交通流理論的目標。從另一方面來說

2、，交通系統(tǒng)也是一種典型的遠離平衡的自驅(qū)動粒子系統(tǒng)，其所呈現(xiàn)出來的非線性，自組織臨界性，相變形為都是這類系統(tǒng)的典型特征。因此，研究交通需要統(tǒng)計物理，流體力學(xué)，非線性動力學(xué)等多種學(xué)科的交叉應(yīng)用，具有深遠的科學(xué)意義。 交通堵塞一直以來是困擾現(xiàn)代社會的發(fā)展，它不僅造成巨大的經(jīng)濟損失，而且也造成了環(huán)境污染等嚴重問題。而實際交通中，交通瓶頸往往是產(chǎn)生交通堵塞之主要原因，所以研究交通瓶頸處的復(fù)雜交通現(xiàn)象已經(jīng)成為交通流研究之熱門課題。而在眾多交

3、通瓶頸中，入匝道非常重要而且非常令人感興趣，涌現(xiàn)出了各種不同類型的模型來描述它。 本文在綜合分析以前關(guān)于入匝道系統(tǒng)的工作的基礎(chǔ)上，研究了多入匝道系統(tǒng)匝道流量的最優(yōu)化分配的問題。我們使用確定性的NS模型模擬主道和入匝道上車流的運行更新，目的是不僅要探討匝道和主道的相互作用，同時也要考慮入匝道之間的相互作用。模擬顯示，對于雙入匝道系統(tǒng)，如果入匝道的總流量固定，只有當上游入匝道的流量比下游入匝道的流量高，而且符合一定的比例時，整個系統(tǒng)