组合匝道瓶颈下交通流相变研究

针对组合匝道瓶颈附近发生的交通崩塌现象,提出了概率论主方程模型用以描述该现象。基于三相交通流理论,分析得出初始非均匀自由流中交通崩塌现象发生的本质是自由流到同步流的一阶相变,同时假设了一个确定性的局部扰动始终位于瓶颈附近,该扰动造成了过加速效应对于速度适应效应的竞争劣势。然后构建了合适的概率论主方程模型,并进一步推导得到了交通拥堵的平均迟滞时间和相变概率的表达式。理论结果的进一步分析表明:入口匝道流量的增加将加快交通流相变的进程,出口匝道流量对维持交通流的稳定性有促进作用,并且主干道流量对自由流波动影响较小,因此控制入口匝道流量的汇入对维持组合匝道瓶颈处初始自由流的稳定性非常重要。