改进的两车道交通流格子模型及扰动分析

为了了解两车道交通流的内在规律,更加真实的描述两车道交通流的换道情形,分析了现有交通流格子模型中存在的问题,通过引进换道系数和换道阈值,改进流量转移率模型获得了新的两车道交通流格子模型,克服了现有模型中存在的不合理现象。并利用VISSIM仿真确定换道阈值,然后再根据matlab编程对改进后两车道交通流格子模型进行了模拟分析,结果表明了改进模型的合理性与优越性,证实了改进模型在描述车辆换道的过程和趋势方面与实际更为相符。

一种改进的两车道交通流格子模型

通过引入新的流量转移函数,改进了两车道交通流格子模型,克服了现有模型隐含的车辆向后运动缺陷.推导了模型的线性稳定性条件.数值模拟结果显示,对于轻度车流扰动,改进的模型可以满意地描述车辆换道过程和趋势.

带有最优流量信息中断期望影响的一类新格子模型

交通中断是导致交通扰动的一个重要因素.为研究最优流量信息中断的期望行为对交通流稳定性的影响,基于Nagatani’s模型考虑最优流量中断概率的影响,提出一类新的格子流体力学模型.首先,根据线性稳定分析方法,得到新模型的线性稳定条件;其次,通过非线性稳定理论,获得该模型的modified Korteweg-de Vries(mKdV)方程,并根据求解方程得到的扭结-反扭结孤立波解描述交通堵塞的演变过程;最后,通过仿真算例验证了理论分析结果.结果表明,考虑最优流量中断期望影响的新格子流体力学模型比Nagatani’s模型更稳定,当添加最优流量信息中断的期望影响时,交通流的稳定性得到显著提高.

基于安全参数的双车道元胞自动机交通流模型及两种交通规则下的模拟分析

提出了基于安全参数的双车道元胞自动机交通流模型,该模型主要在车辆确定性减速的过程中考虑驾驶员对前方车辆下一时间步速度的预估,安全参数代表驾驶员驾驶心理的冒险程度;基于不同安全参数,在双车道自由换道超车和禁止换道超车两种交通规则下,通过MATLAB数值模拟仿真得到车流量和车流密度之间的关系曲线,结果表明安全参数的增大可获得更大的交通量,道路上车辆较少时禁止换道超车也可增加交通流量,随着车辆的增加自由换道超车可提高道路利用率,随着车辆的进一步增加两种交通规则下的车流量基本一致。

单速及多速车道元胞自动机交通流模型研究

通过计算机数值模拟 ,得到了单速车道和多速混合车道元胞自动机交通流模型的基本图 ,并对这两种模型的交通流特性进行了分析和讨论 .

多车道高速公路的动态离散交通流模型

根据路段流量守恒、匝道流量守恒、交通流量约束等条件 ,建立了一个多车道高速公路动态离散交通流模型。该模型中考虑了车辆改道行驶这一实际交通现象 ,考虑了车辆的起讫节点 (即OD对 )。

两车道交通流的波动分析

对一个由快慢两条车道组成的交通流系统,将基于速度梯度的动力方程应用到每条车道上,得到一种新的交通流动力学模型,可以用来揭示车流的小扰失稳和走走停停等非平衡特性.研究了该模型的波动特性,包括冲击波、稀疏波和一阶波传播,数值计算结果表明该模型能够较好地处理冲击波和稀疏波现象,也能够正确地再现走走停停的交通现象.此研究有助于进一步理解多车道的驾车行为和多车道交通流的非线性动力学特性,从而可以提高交通管理与控制水平.

三车道宏观交通流模型和扰动演化的数值研究

随着城市交通设施的完善,多车道在城市高速路交通中变得比较普遍.三车道的出现使车辆变道易于实现,这就增加了交通问题的复杂性.采用宏观交通流理论,建立了一种允许车辆变道的单向三车道连续交通流模型,以及与之相容的差分离散格式.数值模拟了初始密度、扰动强度、初始扰动范围等因素对扰动传播和发展演化的影响.结果显示:扰动波的传播方向和传播速度主要由初始未扰动车流密度大小决定;初始扰动范围的大小对扰动波幅值变化的影响比较大;某一条车道发生的扰动是否会影响其他车道,则受初始车流密度和扰动强度大小两个条件影响;在中等密度多车道交通流中,扰动波的发展过程呈现出复杂的非线性特征,数值格式的选择比单车道更加困难.

一种岔路口分流交通流格子模型的孤立波分析

建立了道路岔口处车辆分流时的一种流体力学格子模型.推导出了该模型的线性稳定性条件.通过非线性稳定性分析得到MKdV方程,进而可用MKdV方程的扭结-反扭结解去描述交通阻塞现象.结果显示:主干道车辆换道率的增加能够使共存曲线下降,从而起到提高主干道车流的稳定性的作用.

基于可接受安全间距的单车道交通流模拟模型

交通流微观模拟是采用计算机对交通流进行描述及分析的方法。尤其对于复杂的交通流而言,微观模拟具有明显的优势,然而模拟的准确与否,关键在于模型的建立。笔者即是在研究我国单车道交通流特点的基础上,借鉴车道变换理论,基于驾驶员可接受的交通安全间距,分析安全变换车道的各间距之间的关系。

基于多车道交通流动态离散模型的递阶优化控制问题与算法

建立了一个基于多车道动态离散交通流模型的高速公路入口匝道流量优化控制模型.为了降低优化控制问题求解的复杂程度,把它分解为两层递阶控制问题.讨论了两层求解的算法,并给出了算例及仿真结果.

禁止超车的窄双车道交通流特性及模型研究

目前国内外对禁止超车的窄双车道公路交通流特性研究较少,而其独特的交通流特性不容忽视.文中通过选取实测路段,采集交通流数据,分析禁止超车的窄双车道公路交通流特性及微观交通流参数分布特征,并验证了车头时距的分布模型.在此基础上,对交通流"车队化"现象进行研究,提出车队时距概念,并得出其符合Gaussian分布模型.使用车队离散理论对路段车队集聚、分散现象进行描述,通过实测数据对Pacey模型进行验证,提出了新的车队离散模型,并通过实测数据进行验证.

交通流多格点预估格子模型与数值仿真

考虑驾驶员对多格点交通流量预估效应,建立了新的交通流多格点预估格子模型。通过线性稳定性分析获得了改进模型的稳定性条件。通过非线性分析得到了扭结—反扭结密度波解,得到了交通流相空间的三个区域:稳定区域、亚稳定区域和不稳定区域。数值仿真验证了考虑驾驶员对多格点的预估效应,能够进一步提高交通流的稳定性。

三车道有管理元胞自动机交通流模型的研究

在三车道元胞自动机交通流模型的基础上,将第1车道规定为超车道,对超车道上车辆换道进行管理,提出了一种三车道有管理元胞自动机交通流模型。并分析了车辆减速概率、换道概率对交通流的影响,结果表明,对超车道上车辆进行管理,并没有改变系统的交通流特性,而是增加车辆驾驶的安全性。

一维单车道交通流元胞自动机模型综述

随着交通流模拟的需要及智能交通系统的发展,出现了基于元胞自动机理论的交通流模型。交通流模型是交通理论研究的重要问题,交通流元胞自动机模型的出现和发展为交通流理论的研究提供了一种新的方向。文章主要介绍了单车道交通流元胞自动机模型,并对元胞自动机模型的发展提出了展望。

驾驶员预估效应对交通流合作驾驶格子模型优化状态的影响

基于合作驾驶格子模型,考虑驾驶员对交通流量的预估效应,提出一个扩展的交通流合作驾驶格子模型。通过线性稳定性分析和非线性分析探讨驾驶员预估效应对合作驾驶格子模型优化状态的影响。结果表明,驾驶员预估效应能够进一步增强合作驾驶格子模型优化状态下的稳定性。

交通流中红绿灯模型的格子玻尔兹曼模型(英文)

介绍了一种适用于交通流中红绿灯模型的两格子的格子玻尔兹曼模型.通过最大值原理证明了该模型的稳定性.数值模拟说明了模型的数值解与理论分析的间断解高度吻合,表明了该模型对处理多间断交通流问题是高效和稳定的.

交通流的格子Boltzm ann模型

为解决用传统的流体力学方法研究交通流动问题的某些不足 ,文中直接从交通流的宏观 LW模型出发 ,建立了交通流的格子 Boltzmann模型 ,并对实际交通问题进行仿真 ,结果表明该模型是有效的 .该方法提供了格子

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,提出将优化加速分为跟驰优化和通过变道或者受变道影响而优化两种情形,从而建立双车道的双方程随机优化模型,并得到其理论解.既克服了倒退现象又描述了车辆变道的情况.用实际测量数据对优化模型进行数值拟合.分析结果表明,经由实测数据标定得到的优化模型拟合效果较好.

开放边界双车道混合车辆交通流的研究

在NaSch模型的基础上,引入转道规则,建立了开放边界双车道混合车辆交通流模型.计算机数值模拟结果表明:混合车辆交通状态可分为快车特性区、准慢车特性区和慢车特性区,车辆混合比例对混合车辆交通流有重要的影响.