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原文传递交通流混沌研究初步

论文题名：	交通流混沌研究初步
关键词：	混沌;交通流;交通流仿真;关联维数;李雅普诺夫指数;交通控制
摘要：	混沌学是当前非线性科学的前沿领域.混沌学是理论研究的基础学科,混沌理论可以成为其他学科的工具.该文第一章对混沌进行了介绍,阐述了混沌的定义,基本特征和各种混沌的检验方法.交通系统的不确定性与混沌是紧密联系的,该文的第二章叙述了现有的交通流理论并指出了造成交通流不确定性的几种因素.借鉴了国内外学者对交通流混沌的研究成果,分析了既有交通流混沌研究的进展,研究方式和待拓展的方向.交通流理论模型是理论研究和工程运用的重要工具,如何判断一种交通流模型的合理性以为交通流模型的选用提供依据是一个值得重视的问题.该论文第三章提出了用混沌作为检验交通流模型合理性的判据的方法.在模型合理性判断的研究中,我们选用了最常用的几类跟驰模型,通过对其仿真交通流时间序列进行混沌检验,进而判断其合理性.该方法为交通流模型合理性的判断提出了一种新的思路.交通系统是一个复杂的巨系统,交通流中存在混沌.如何揭示交通流混沌特征和本质以便为进一步的工作提供依据是该文第四章的主要内容.针对这一问题,该论文的研究从不同的角度对不同途径获得的交通流进行了研究.1.利用混沌判据对天津卫津路和红旗路的实测交通流数据分析.2.利用混沌判据对软件仿真交通流仿真数据进行分析.3.利用混沌判据对理论交通流进行分析.三种交通流分析的结果都表明交通流中的确存在混沌现象.进一步的实验分别对理论交通流,实测交通流和模型交通流的李雅普诺夫指数和分维数进行了比较,结果表明三者的相关混沌属性大体上是一致的,微小的差异来源于仿真软件和理论模型对实际交通条件的简化.研究交通流混沌的目的正是着眼于实际运用.该论文第五章提出了几种控制交通流混沌的方法.在交通控制中,如何保持交通流的稳定和有序一直是一个工程难题.该论文提出的保持交通流稳定有序的一种途径是:通过抑制和削弱交通流混沌来达到良好交通控制的目的.就目前控制混沌的方法看,主要有反馈控制混沌和非反馈控制两大类.该论文以交通流跟驰模型为对象,对两类方法在交通流混沌控制的应用都进行了研究.首先通过用反馈方法控制相关模型变量到达了消除混沌的方法.同时,在非反馈控制混沌方法方面,提出了参数控制和噪声控制混沌的方法.相比之下,反馈控制混沌的方法具有较高的可实现性,而后两种方法的提出,也是控制交通流混沌的有益尝试.展望未来,随着相关理论和技术手段的不断成熟,交通系统的混沌理论必将得到更深入的发展和广泛的应用.
作者：	万兴义
专业：	系统工程
导师：	贺国光
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2003
正文语种：	中文