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基于热力学熵的城市快速路辅路的交通状态判别方法研究
| 论文题名： | 基于热力学熵的城市快速路辅路的交通状态判别方法研究 |
| 关键词： | 城市交通;快速路辅路;判别方法;热力学熵;交通状态 |
| 摘要： | 城市快速道路系统的辅道在城市路网系统中发挥着越来越重要的作用。我国一般城市的规划年限都不是很长,道路的发展不如汽车的增长速度快,出现了交通拥堵等现象。城市快速路承担着了城市的交通,当交通流量增大时主路的压力会增大,所以辅路的合理运用不仅可以缓解主路的交通压力,还能提高城市快速路的服务质量等。 本文主要从道路交通系统与热力学系统的相似之处入手,对辅路交通进行分析,将非平衡态热力学的基本理论移植到交通流领域。由于交通流满足流体力学中的三个重要的特性:连续性、可压缩性和粘滞性,并通过两者的主要参数的对比分析可知交通系统具有流体力学的特性,可运用流体力学的理论来描述交通流。从而运用流体力学中的质量守恒、动量定理等原理,在流体力学的连续方程的基础上建立交通系统辅路的连续方程,得出了交通压力的表达式及其物理意义。 在热力学和流体力学理论基础上,通过对广义力和广义流的确定建立辅路交通熵产生模型。通过分析确定了指定状态时注入负熵,从而得出注入负熵的意义。在此基础上建立了辅路系统的总熵模型,从而得出了交通状态判别熵模型。通过确定判别熵的阈值,使交通判别数值化,给出了需要注入负熵的临界判别熵值,为交通的管制提供了量化的数据,准确的获得采取管制的最佳时段。 本文以哈尔滨市和兴路辅路作为研究对象,选定有无进出口两种不同的辅路类型作为调查的路段,采集早晚的高峰小时的交通状态下的交通流数据,运用交通系统判别熵模型对交通状态进行判别。把采集交通信息数据运用SPSS对熵值和行程时间进行回归分析,结果可见交通熵判别方法与选定的交通状态标准具有一定的拟合度,所以可以广泛的应用。并运用交通仿真软件VISSIM对影响快速路辅路行程时间的多种因素进行了仿真,并针对仿真结果进行分析,给出相应的道路设计与管理建议。 |
| 作者： | 王春蕾 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 强添纲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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