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原文传递关于交通流模型中的若干问题

论文题名：	关于交通流模型中的若干问题
关键词：	交通流模型;管流模型;非线性稳定性;速密关系;量纲分析
摘要：	交通流理论研究的目标是根据交通现象和实测数据，建立能够反映实际交通一般特性的交通流模型，以揭示交通流动的基本规律。根据理论基础和研究方法的不同，可以将各种交通流模型分为宏观模型、中观模型和微观模型。宏观的流体动力学模型，中观的气体动力论模型，微观的跟驰模型、元胞自动机模型因其研究对象相同，不同模型之间可以相互补充、融合，共同发展。流体动力学模型在揭示非线性现象和交通流宏观特性方面有着独特的优势。本论文继续对宏观交通流模型-管流模型进行研究，把非线性稳定性分析与亚稳定性和交通流拥挤机制的二维区域等理论相结合，对速密关系进行了深入的研究。量纲分析是本论文一条重要的线索，本论文大部分的数值模拟和数学分析都是在无量纲化的基础上进行的，模型的相似性和模型参数范围、相互关系的确定也用到量纲分析理论。本论文的主要工作如下。　　不同交通流模型在解释一些交通现象上具有相似性，不同交通流模型的参数之间可以进行比拟。因此，我们把量纲分析引入到交通流模型中，对流体动力学模型中的参数进行了研究。　　对一些常见的各向同性和各向异性交通流模型进行了总结，归纳出一个一阶两方程交通流模型的一般形式。　　根据量纲分析的相似理论对管流模型的结构进行了改进，确定管流模型参数-交通状态指数的取值，采用合适的数值格式对窄簇、宽簇和偶极层进行数值模拟，借助流密基本图来区分稳定和亚稳定的簇结构，模拟结果显示出新的特征。　　对一些速密关系进行研究，注意到速密关系在堵塞密度下预测的扰动传播速度与实际测量值不一致。利用拥挤机制的二维区域和亚稳定性理论，结合非线性稳定性分析中有关临界状态的数学分析，提出了新的稳定性判断参数曲线和速密关系。新的速密关系在堵塞密度下预测的扰动传播速度与实际值接近，而且在中高密度区间，数值模拟表现出扰动先增长后消散的结果。
作者：	欧忠辉
专业：	流体力学
导师：	陶明德
授予学位：	博士
授予学位单位：	复旦大学
学位年度：	2004
正文语种：	中文