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交通流的动力学模型与数值模拟

随着经济的持续增长,交通问题已成为困扰我国城市发展的瓶颈之一.为了更好地进行城市交通规划与控制  (本文共11页) 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

基于流体动力学的交通流模型及数值模拟

交通管理的研究手段主要是借助于数学方法和物理定律对交通现象和特性进行描述,简单的说就是数学模型的建立及其数值模拟和求解的过程。本文着重研究基于流体动力学模拟理论的交通流模型,并对其进行数值模拟。在绪论中,叙述了本文的选题背景与意义,对国内外的交通流研究现状作了简单介绍,并提出了本文着重研究的问题。第二章讲述了交通流的一些基本概念,并简单介绍了交通流理论中的流体动力学模拟理论的几种有代表性的数学模型,分析并比较了这几种现有的交通流动力学模型,指出了这些模型的特点、适用范围,并做了简单评述。第三章主要讲述了交通流的连续性假设,连续性方程、由车辆跟驰分析得出的速度-密度关系、无粘交通流的运动微分方程、粘性交通流的运动微分方程并由其推导出交通流各参数之间的关系。在第四章中给出了适于求解拟线性方程的几种差分格式,即一步Lax-Wendroff格式、二步Lax-Wendroff格式、Mac Cormack格式、全局复合LWLFk格式和二阶E...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

双车动力学交通流模型的研究与数值模拟

交通问题是重大民生问题,城市交通问题是世界的难题,必须要采取多种措施,多种方式努力缓解城市交通拥堵。解决交通堵塞的方法主要从“硬件”和“软件”方面下手,“硬件”方面是一项长期艰巨的任务,“软件”方面在短时间内、一定条件下可望取得一定的实效。“软件”方面就是针对交通流特性科学合理地建模,利用合理的方法进行数值模拟,将拟合效果较好的具有可行性的模型、软件应用于实际交通流中。本论文主要研究高阶差分格式在交通流模型上的应用。所选的交通流模型为彭光含等学者提出的双车动力学模型,该模型考虑了双前车信息对跟驰车辆的影响,同时也克服了现有动力学模型中普遍存在的车流特征速度大于宏观速度的问题。本文首先对所选的交通流双车动力学模型进行方程组分析,得出该方程组为双曲型方程组,这样就能很好地利用双曲方程的差分格式来离散求解。其次根据实际情况引入“前瞻”效应和延迟时间算法。考虑到交通流模型常用的一阶差分格式算法存在耗散大、精度低的问题,文中引入高阶迎风格...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

《交通科学与工程》2012年04期
交通科学与工程

双车道交通流随机动力学模型与数值模拟

在Payne提出交通流动力学模型的基础上,将车辆受前车加速的刺激而取得的加速过程分为两种类型:①通过优化加速;②相对加速.通过对双车道车辆运行加速过程的分析,提出将...  (本文共5页) 阅读全文>>

长安大学
长安大学

姜—吴交通流模型的研究与数值模拟

随着我国经济和社会快速发展,人们生活水平日益提高,小轿车迅速进入千家万户,导致我国正在以惊人的速度向汽车社会迈进。目前的城市化总体水平还很低,原有的交通体系已经无法满足我们的需要,交通堵塞现象越来越严重,交通问题也就成了重大民生问题。我们要解决城市交通问题,必须建立起一个适合我国的交通流模型,结合数学知识对其进行数值模拟,这样易于找到有效措施来控制交通、改善路况。本论文主要研究高阶CWENO差分格式在动力学交通流模型上的应用。所选的交通流模型为姜锐、吴清松等学者提出的姜—吴模型,该模型克服了动力学模型中存在的大于宏观车流速度的特征速度。论文对姜—吴模型方程组的类型进行分析,确定该模型为双曲型方程组。因此,我们就能很好地利用双曲方程的差分格式来离散求解。本文引入高阶CWENO差分格式,从而建立了一种耗散小、精度高的差分格式。然后,利用两种不同的差分格式对姜—吴模型进行数值模拟、分析比较,验证了CWENO差分格式求解的可行性和有效性...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

云南师范大学
云南师范大学

含时空扰动因素的城市交通流模型及其数值研究

交通问题是当今社会正面临的一个严峻的问题.对交通流问题的研究有着重要的现实意义;由于交通流问题涉及到数学、物理学、力学、信息科学与交通工程学等学科领域,所以,对交通流问题的研究具有重要的理论价值.本文的工作主要是在车辆跟驰模型和流体动力学模型的基础上,采用微观与宏观相结合的方法,建立了两种含时空扰动因素的城市交通流数学模型;对所建立的模型进行了数值分析与差分格式的构造;通过算例的设计与数值模拟对模型进行了验证和应用.具体结果如下:(1)在确保车辆安全行驶的前提下,本文在考虑城市交通流模型的建立时着重分析了时空扰动因素对交通流的影响.假设交通流具有流体的动力学性质,也有离散的粒子流的性质.通过考虑含有扰动因子的交通流建模方法,在车辆跟驰模型的基础上,建立了含时空扰动因子的线性跟驰模型;对所建立的线性跟驰模型进行了数值分析和求解;然后,用有限差分方法,构造了相应的离散模型,并对所建立的差分格式进行了数值稳定性分析;最后,在对扰动因素...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>