斜坡道路考虑平均流量差预期效应的格子流体力学模型

为了研究斜坡道路上平均流量差预期效应对交通流的影响,提出了一种改进的格子流体动力学模型.采用控制理论方法得到了改进模型的线性稳定条件,并利用约化摄动法得到了稳定性临界点附近的mKdV方程,用以描述交通密度波的演变特征.通过数值模拟演示了考虑平均流量差预期效应的交通流的演变过程,并验证了理论分析的结果.模拟结果显示,在坡度公路上考虑平均流量差预期效应有利于缓解交通拥堵.

基于格子流体力学模型的交通拥堵反馈控制方法比较

【目的】寻找抑制拥堵、控制交通排放的可行方案。【方法】在交通流格子流体力学模型的基础上,考虑道路上所有车流对当前车流的作用,构造平均场反馈控制方法;考虑最近邻单元车流量差的正弦变化,提出非线性正弦反馈控制方法,并通过线性分析得出其稳定性条件。最后通过数值模拟验证,对比这两种反馈控制方法,以及考虑最近邻单元流量差的Ge反馈控制方法和考虑下游车流流量差的Redhu和Gupta延时反馈控制方法对抑制交通拥堵的作用。【结果】4种控制方法都能抑制交通拥堵。从数值模拟结果看,控制效果较好为平均场反馈控制方法、非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法;从实际应用的角度来看,非线性正弦反馈控制方法、Ge反馈控制方法及Redhu和Gupta延时反馈控制方法比较容易实现。【结论】控制效果较好且较容易实现的方法为非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法。

考虑次近邻作用的行人交通格子流体力学模型

在二维双向行人交通格子流体力学模型的基础上,提出了考虑次近邻行人相互作用进行行人流优化的行人交通格子流体力学模型.通过线性稳定性分析给出新模型的稳定性条件.通过非线性分析得到描述交通堵塞密度波的改进的Korteweg-de Vries方程,并进行了数值模拟.

考虑下游平均优化车流量的延迟反馈控制方法

为实现对交通流拥堵的抑制,基于格子流体力学模型引入下游平均优化车流量与当前延迟车流量的差作为反馈控制。首先,通过对控制方程的稳定性分析,利用Hurwitz准则判断特征多项式ds的稳定性,得到控制方程满足交通控制理论定义的第一个条件。再根据传递函数的H_(∞)范数的条件,得出控制方程的稳定性条件。采用非线性分析的约化摄动方法推导出mKdV方程,得到描述交通拥堵的扭结-反扭结密度波解。结果表明,增加反馈增益λ和反应时间td可以提高交通控制系统的稳定性。通过数值模拟,其仿真结果与理论结果吻合较好。基于格子流体力学模型,考虑把下游平均优化车流量与当前延迟车流量之差作为一种延迟反馈控制方案,可以有效抑制交通拥堵,有利于交通系统的稳定。

Lattice Bhatnagar-Gross-Krook Simulations in 2-D Incompressible Magnetohydrodynamics

Lattice Boltzmann Method is recently developed within numerical schemes for simulating a variety of physical systems. In this paper a new lattice Bhatnagar-Gross-Krook (LBGK) model for two-dimensional incompressible magnetohydrodynamics (IMHD) is presented. The model is an extension of a hydrodynamics lattice BGK model with 9 velocities on a square lattice, resulting in a model with 17 velocities. Most of the existing LBGK models for MHD can be viewed as compressible schemes to simulate incompressible flows. The compressible effect might lead to some undesirable errors in numerical simulations. In our model the compressible effect has been overcome successfully. The model is then applied to the Hartmann flow, giving reasonable results.