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微观交通流的非线性建模与参数激励研究
| 论文题名： | 微观交通流的非线性建模与参数激励研究 |
| 关键词： | 微观交通流;非线性建模;参数激励;速度差;驾驶员;恶劣天气 |
| 摘要： | 交通是社会经济繁荣发展的载体,在城市化进程逐渐加快、交通拥堵日益严重的背景下,交通流理论的研究受到了学者的广泛关注。交通流的宏观特性是微观车辆运行特征的集合,流量的增加使车辆的独立性减少,而相互作用越来越强,在内外部因素的影响下,单辆车运行状态的变化,将可能引起交通堵塞的形成与传播,因此,认识交通系统内外部激励参数与交通流状态的关系,对指导工程实践有重要的理论价值。本文在优化速度模型的框架下,对跟驰和换道行为进行建模和分析,以此为基础探讨“人、车、路、环境”等激励参数的变化对车流的运行影响。 论文首先对交通流的基本参数进行了梳理,分析了车速与车头间距的关系和基本图的特征,同时回顾了交通堵塞等非线性现象,建立了激励参数的概念并对其进行归类,提出了参数激励研究的基本思路。 再则,针对优化速度模型存在的问题,分析了速度差的作用机理,通过将车辆行驶过程中受到的各种影响抽象为力的作用,建立了协同跟驰模型,参数标定和拟合检验表明该模型具有较大的优越性,能描述交通流堵塞的形成过程。另外,分析了驾驶员个性差异、慢车比例、雨雪雾恶劣天气对单车道交通流的影响,并对车流控制提出了一些相应的建议。 其次,将协同跟驰模型扩展到了多车道中,并根据驾驶员的反应认知过程,提出了基于速度优势和空间优势的换道模型,模拟结果表明:频繁的换道是引发交通堵塞的重要因素,也可能造成多车道时走时停交通现象。结合一些常见的情形,研究了乒乓换道、车道缩减、车道限速下的车流演化特征。 最后,探讨了合流区主线交通堵塞形态、匝道排队长度与交通流量之间的关系,以及加速车道的设置对系统与匝道的影响差异,提出了加速车道的设置条件,为合流区交通控制提供了参考。 |
| 作者： | 张海林 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 刘有军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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