交通流模型的非線性分析及應(yīng)用.pdf

1、交通流模型研究是交通系統(tǒng)研究的基礎(chǔ),同時作為智能交通系統(tǒng)(簡稱ITS)的基礎(chǔ)研究內(nèi)容之一,對ITS的發(fā)展也具有重要意義。本文在已有交通流模型基礎(chǔ)上,提出一些新模型,考察其特性,著重考慮交通流的各種非線性密度波問題,對緩解交通擁堵給出指導(dǎo)性建議。論文的主要工作和貢獻如下:
　　1.關(guān)于兩個微觀模型密度波問題。在經(jīng)典跟馳模型基礎(chǔ)上,提出兩個改進模型,分析模型的穩(wěn)定性,研究交通流不同區(qū)域內(nèi)的密度波問題,結(jié)果表明,本文提出的兩個改進模型一

2、定程度上能夠緩解交通擁堵。
　　2.關(guān)于ITS環(huán)境下兩個微觀模型密度波問題。在ITS環(huán)境下,提出兩個新模型,考慮周圍車輛信息對模型性質(zhì)的影響,運用非線性分析方法,討論交通流不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的密度波問題。兩個模型的數(shù)值和理論分析結(jié)果都表明,從ITS獲取的信息能夠在一定程度上抑制交通擁堵的發(fā)生。
　　3.關(guān)于兩個已有宏觀模型的密度波問題。對GK模型[Journal of PhysicsA 2005,38:4069-4083]和Tan

3、g等提出的宏觀預(yù)測模型[Physics LettersA 2010,374:1668-1672],運用非線性分析方法研究密度波問題,并采用數(shù)值方法考察了隨著時間的增大,有小擾動的均勻交通流的演化情況。本文得到這樣的結(jié)論:考慮駕駛員預(yù)測因素的宏觀預(yù)測模型,一定程度上能夠抑制交通擁堵。
　　4.關(guān)于粘滯項對宏觀模型性質(zhì)的影響。本文基于速度梯度模型提出新的粘滯模型,考察沖擊波線性穩(wěn)定性條件,并且研究新模型交通流的密度波問題。同時考察了粘

4、滯Payne模型[Proceedings of the Ninth International Symposiumon Transportation and TracTheory1984,20-42]的粘滯項對模型性質(zhì)的影響。
　　5.關(guān)于粘滯模型在高速公路交通流密度控制問題中的應(yīng)用。本文提出一種新的粘滯型高速公路宏觀動態(tài)交通流離散模型,考慮其在高速公路交通流密度控制問題中的應(yīng)用。研究結(jié)果表明基于粘滯模型描述的高速公路交通流,設(shè)計