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城市道路车队离散过程中的交通流模型

城市道路车队离散过程中的交通流模型杨佩昆,黄文忠,车丕明(同济大学道路与交通工程系,上海,200092)摘要在对城市道路上车流运行的机理进行微观分析的基础上,提出了自由流随机度的概念,并用以衡量车流中车辆相互影响的大小;同时,通过实测数据和理论分析,建立了城市道路上车队离散过程中随机度随路段变化的数学模型;最后得到了适用于城市道路车队离散过程中的交通流模型.关键词交通流模型;车队离散;随机度,城市道路中图法分类号U491用于描述车流在路段上行驶的基本变量有三个,即车流量Q,车流密度为及车速u.对于路段而言,车流的速度、密度和流量之间存在一定的关系,这种关系用数学函数来表达,就称为交通流模型.交通流模型是交通工程学科最早研究的内容之一,也是交通工程学科赖以生存和发展的理论基础.早在1934年B.D.Greenshilds“‘就提出了线性交通流模型.随着交通工程学科的发展,Greenberg,Underwood,Pipes,Mult...  (本文共6页) 阅读全文>>

《数学学习与研究》2017年05期
数学学习与研究

小区开放对道路通行的影响

中国自改革开放以来,汽车数量大幅度增加,交通网络的矛盾日益突出,全国各大城市均出现了不同程度的交通拥堵.起初主要通过增加城市道路或加宽道路来缓解交通压力,但逐渐意识到该方法不可行;然后,开始转向交通优化等手段上,但效果仍不理想.随着学者的不断研究,专家逐渐将目光投向城市空间结构上.2001年曹群英发表的《封闭与开放——兼居住论小区的空间变化》中论述了封闭型小区的弊端;2004年缪朴在他发表的论文中提到封闭式小区是城市生活的癌症;2006年顾磊在社区上讨论《社区:封闭还是开放》;2009年宋伟轩、朱熹钢在《中国封闭社区——会分异的消极空间相应》中分析我国封闭型小区对城市交通的不良影响;2012年徐振宁在《中外对比视角下的北京城市交通拥堵治理思考》提出开放小区对交通的改善.他们的目的都是优化路网结构,改善交通状况.本文对小区开放前后对周边道路的影响进行讨论.一、评价指标体系的建立国务院针对当前国情,建议逐步将封闭性的小区开放,疏通城...  (本文共4页) 阅读全文>>

《动力学与控制学报》2017年01期
动力学与控制学报

几种随机相互作用势相关的交通流模型比较

引言随着交通基础设施建设与交通系统的不断发展,人们出行和道路交通需求不断增加,现有的交通管理、控制方法不能满足道路交通的发展需要,交通拥塞等问题日益严重[1-2].由于交通流受到多种随机因素,如气候、雨、雪等外部因素,以及道路交通环境、司机驾驶行为、车辆个体特性等内部因素的共同影响,交通流随机演化行为的研究对于掌握交通流的随机演化规律,并以此指导交通系统的整体控制、组织和管理具有重要作用.由于确定性的建模方法缺乏描述可能性的机制,使得该类方法对于管理和捕捉高于临界密度的多值的、时变的随机动态演化行为和规律存在困难.人们开始将随机噪声项引入到保守方程中而产生了基于随机过程序列的交通流模型[3-4].后来进一步将噪声项引入到动力学速度方程及速度-密度关系中[5-6].Chen总结了交通流随机性研究的四个主要方面[7]:(1)对一阶保守方程或高阶方程进行随机化的宏观交通流模型;(2)对驾驶行为或混合交通流进行随机化的微观交通流模型;(...  (本文共7页) 阅读全文>>

《公路交通技术》2017年02期
公路交通技术

连续交通流模型的有限差分近似解法分析

连续交通流方程式可以描述道路上的动态车流行为,可以作为道路规划者的分析工具或为其提供即时资讯等。然而,由于连续交通流模型不论是简单1阶准线性连续流模型(即LWR模型)还是高阶连续流模型,都是双曲线型偏微分方程式,其模型求解十分困难,只有少数情况下才可获得解析解。因此,要想有效应用车流波动方程理论,则开展合理的数值模拟方法显得十分重要和关键。国内外相关研究曾提出过可用于连续流模型的多种有限差分法,并将其用于解析各种交通案例,但所采用的有限差分法大多不适用于近似求解高阶连续流模型。简单连续流模型是高阶连续流模型的一种特例,因此,利用有限差分法近似求解高阶连续流模型时,可先通过简单连续流模型检验所用有限差分法的适应性。本文以均匀到达车流遇停等车队产生向上游回溯冲击波,以及停等车队起动向下游疏解这2种严苛交通案例,分析Lax-F差分法对LWR模型或高阶连续交通流模型的适用性。1 Lax-F差分法的LWR模型应用分析为了验证Lax-F差分...  (本文共5页) 阅读全文>>

《物理学报》2017年19期
物理学报

多路段元胞自动机交通流模型

1引言21世纪,机动车己成为主要的道路交通工具,交通问题也成为衡量城市发展的一个重要因素W.交通流的非线性、复杂性和离散性使得物理学、数学等多学科的研究者投入交通流问题的研究U-321.元胞自动机具有时间离散化、空间离散化、相互作用的局域化和动力学演化同步性等特点,与交通流问题的特性相符合,且规则简单、灵活可调、便于程序仿真,因此在交通流问题的研究中得到了广泛应用[7一32].NaSch模型[131是由Nagel和Schreckenberg在1992年最先提出的.模型制定了车辆的加速、减速、随机延迟和车辆位置更新等4条演化规则,为交通流问题的研究打下了基础.1996年,Fukm和IshibashiM提出了FI模型,考虑了车辆的迅速加速,是交通流研究中的另一重要模型.基于NaSch模型,人们提出了许多改进模型用于研究交通流的性质和解决不同条件下的交通流问题.2000年,王雷等调整了后车的随机减速规则,提出了WWH模型.2003年,...  (本文共10页) 阅读全文>>

《中国商论》2016年30期
中国商论

基于交通流模型的小区开放政策研究

1研究背景随着我国经济的快速发展,城市规模的不断壮大,人口和汽车数量也日益增多,而城市空间和道路资源有限,致使城市交通问题日益突出。从2016年初国务院提出关于街区制小区和单位大院开放的意见以来,城市规划和交通管理部门就小区开放对周边道路通行的影响进行了研究。2问题分析考虑到反映车辆通行状况的指标众多,我们选取其中的车流量作为研究对象,使用模拟近似法建立计算道路各点交通流的微分方程模型。通过查阅相关文献[1],我们从高速公路上的基本交通流出发,引入车流量、车流密度、车速关于时间的三个函数来描述车流,并逐步得到连续交通流状态下以及间断交通流状态下的车流量微分方程,用以研究小区开放对周边道路车辆通行的影响。3交通流模型的建立3.1理想状态下的模型准备我们首先考虑理想状态下高速公路上的交通流状况,此处假设理想状态为所有车辆沿同一方向的一条无穷长的单车道行驶,沿途没有岔路口以及其他出入口,且在单车道内不允许超车。在直角坐标系中,以轴表示...  (本文共3页) 阅读全文>>