交通分析4课件

2024/4/17交通分析4第五章交通波理论一、交通波模型的建立由q=kv可知：q1=k1u1，q2=k2u2有时也写成：二、交通波模型的意义Uw〉0，表明波面运动方向与交通流方向相同Uw=0，表明波面维持在原地不动Uw<0,表明波面运动方向与交通流方向相反Uw〉0，表明波面运动方向与交通流方向相同Uw<0,表明波面运动方向与交通流方向相反Uw=0，表明波面维持在原地不动此时只能是q2=q1这是—种流量相向、速度和密度不同的两种交通流状态的转换表示交通流从低流量、低密度、高速度区进入到高流量、高密度、低速度区，但两种交通流界面向下游运动，即高密度区并未向上游扩展，如当两条4车道支路汇集到一条6车道主路时会出现这种状况。

交通流从高流量、高密度、低速度进入低流量、低密度、高速度区，下游交通状态变好，但因交通波向前运动，并不改善上游交通状态，如当交通流从一条6车道的主干道分入两条4车道的支路时会出现这种状况。

交通流从高流量、低密度、较高速度进入低流量高密度、较低速度状态，由于此时交通波向后运动，所以上游交通流状态将受到影响而变差，即较差的交通流状态将向上游扩展，如当交通流前方遇到阻碍时会出现这种情况。这是一种交通流从高密度、低流量、低速度状态进入到低密度、高流量、高速度状态的情形。由于交通波向后运动，将对上游交通状况有所改善，如前方阻碍解除时会出现这种状况。这是—种流量相向、速度和密度不同的两种交通流状态的转换，如当交通流量不大，道路由多车道变为少车道或反之，都会出现这种状态，此时的交通波发生在瓶颈处，既不前移，也个后退；三、停车波和启动波利用格林希尔治线形模型分析交通波模型令

停车波现假定车流的标准化密度为η1以区间平均速度u1行驶。在交叉口停车线处遇到红灯停，此时η2＝1

起动波：车辆起动时的情况。当车辆启动时，k1=kj,也即η1＝1。因为：2、在一条双向四车道公路上，由于道路维护限制了一个方向的两个车道的宽度，从而形成了影响交通的瓶颈路段。在不受阻碍的车行道上每个车道最大的流量为2000辆/小时，正在修建的路段上每个车道的流量为1500辆/小时，而修路地段前方的流量为3500辆/小时。当停车时，车辆的平均车头距离为8米。假设速度与密度之间具有线性关系，试计算（保留小数点后2位数字）：瓶颈段前方车流的速度；瓶颈进口处车流的速度；由于瓶颈形成的冲击波速度。研究在无法超车的单一车道上车辆列队时,后车跟随前车行驶状态的一种理论,它用数学模式表达跟驰过程中发生的各种状态.（制约性、延迟性、传递性）跟驰理论所研究的参数之一就是车辆在给定速度u下跟驰行驶时的平均车头间距s，平均车头间距则可以用来估计单车道的通行能力。第四章跟驰理论自行车道的理论通行能力汽车行驶原理理论:根据交通流原理，一条自行车道的最大通行能力，可由前后车辆之间的动态安全净空决定第一节线性跟驰模型的建立

单车道车辆跟驰理论认为，车头间距在100-125m以内时车辆间存在相互影响驰车辆驾驶员的反应。

感知阶段：驾驶员通过视觉搜集相关信息，包括前车的速度及加速度、车间距离、相对速度等；决策阶段：驾驶员对所获信息进行分析，决定驾驶策略；控制阶段：驾驶员根据自己的决策和头车及道路的状况，对车辆进行操纵控制。式中λ为驾驶员对刺激的反应系数，称为灵敏度或灵敏系数驾驶员接受的刺激是指其前面引导车的加速或减速行为以及随之产生的两车之间的速度差或车间距离的变化；驾驶员对刺激的反应是指根据前车所做的加速或减速运动而对后车进行的相应操纵及其效果。从图中可以看出设两车的制动距离相等，则有所以：

两边对求导也即n=1,2,3,…或写成

n=1,2,3,…这里称为灵敏度或灵敏系数式中λ为驾驶员对刺激的反应系数，称为灵敏度或灵敏系数刺激为两车的相对速度；反应为跟驰车辆的加速度。公式由前导车制动、两车的减速距离相等以及后车在反应时间T内速度不变等假定下推导出来的。实际的情况要比这些假定复杂很多，比如刺激可能是由前车加速引起的，而两车在变速行驶过程中驶过的距离也可能不相等公式称为线性跟驰模型的形式，其中λ不一定取值为T-1，也不再理解为灵敏度或灵敏系数，而看成与驾驶员动作强度相关的量，称为反应强度系数，量纲为s-1。第二节稳定性分析

线性跟驰模型具有两类波动稳定性局部稳定性：关注跟驰车辆对它前面车辆运行波动的反应，即关注车辆间配合的局部行渐进稳定性：关注车队中每一辆车的波动特性在车队中的表现，即车队的整体波动特性，如车队头车的波动在车队中的传播。C=e-1时，头车采用固定的加速度，实线代表头车，虚线代表