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基于有限元分析的交通流疏散理论与技术研究
| 论文题名： | 基于有限元分析的交通流疏散理论与技术研究 |
| 关键词： | 交通事故;有限元法;疏散策略;安全机理;仿真模拟 |
| 摘要： | 道路交通事故已经严重影响了社会的进步和人民的安居乐业。对交通流理论的研究是减少和避免交通事故的必要措施之一。目前对交通流理论的研究主要有排队论、跟驰理论、流体力学理论和元胞自动机理论。针对交通流模型的数值求解存在大量的数据处理问题和道路交通事故后交通流流动明显的状况,本文从理论研究与计算机仿真出发,利用有限元理论及相关软件,对交通事故发生后道路上交通流的运行机理展开了进一步的研究。 首先,以交通流流体力学理论为基础,对交通流的可压缩性和粘滞性进行研究,分别建立了交通流压缩性数学模型和交通流粘滞性数学模型,将交通流参数与流体参数进行了对比,为交通流有限元分析参数输入的精确性提供了保证。 然后,论述了有限元法发展历程和基本思想。从交通流内在机理出发,引入了交通流速度势函数,研究了交通压力数学表达式,讨论了最小二乘加权余量法和伽辽金加权余量法,以有限元理论为基础,基于流体有限元思想和伽辽金加权余量法建立了对应的交通流有限元数学模型,将有限元法与交通流理论较成功的结合起来。 接着,阐述了我国道路交通事故的特点,研究了交通系统四要素人、车、路、环境对交通事故的影响,探讨了交通流的安全机理问题。利用有限元分析软件 ANSYS,分别对路段交通事故和十字路口交通事故进行仿真与模拟,通过速度矢量图、速度云图、压力云图,对结果进行了讨论。 最后,利用有限元分析软件 ANSYS分别对路段交通事故和十字路口交通事故疏散策略进行仿真和模拟,并与之前仿真结果进行对比和验证,进而优化和改善疏散策略,使其更加适合道路交通事故后交通流的疏散。 从分析的结果可以看出:交通流有限元模型比较合理,有限元分析软件 ANSYS可以较好的模拟道路交通事故发生后交通流的运行状况。经过仿真与优化后的疏散策略,对道路交通事故发生后的交通管理与控制有一定的指导意义。 |
| 作者： | 李福祥 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李文勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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