交通流理论研究的思想方法.ppt

1、交通流理论研究的思想方法，王电吉林省大学交通学院交通控制实验室W、目录、引言交通流理论研究的思想方法建模示例模拟弹簧车辆停车启动过程追驰模型模拟电路信号交叉口交通流模型运动的开始-停车波模型结束，介绍、交通流理论是研究随着时间和空间的变化交通流规律的模型和方法体系。交通流理论研究的最终目的是揭示交通现象的形成机制，为交通工程服务。赫尔曼：“交通流理论本质上是实验科学。不要配合研究者熟悉的模式，要选择最适合描述特定现象的数学模型之一。”，交通流理论研究的思想方法，实际交通流的特征1)微分方程2)时空相关3)非线性4)随机性5)无限维度，石家庄市母交叉口，交通流理论研究的思想方法，抽象交通流根据实

2、际需要简化实际交通流，抽象程度取决于应用的目的。交通流理论研究的思维方式，交通流的建模模型结构设计，只有通过对交通流的深刻理解，才能建立更现实的模型。交通流理论研究的思维方式，交通流的建模模型参数校准模型参数相应的交通意义是必要的。参数校正是一项具体细致的工作，好坏直接决定了模型的应用效果，是模型可以应用的关键。交通流理论研究的思想方法，微观和宏观的统一宏观模型和微观模型分别描述了徐璐不同的交通现象，二者的统一可以进一步揭示交通流运行机制。模拟弹簧车辆停车启动过程跟随模型，基本模型构建，建模示例1:微观模型，通过类比车辆停车启动过程，通过钩定律和牛顿第二定律，建立了以下模型：模型求解(以启动过

3、程为例)表明，跟随车辆的加速度，与前面车辆的速度差异，两个车间之间的距离会定期变化，建模实例1:微观模型，模拟弹簧车辆停车启动过程跟随模型，模拟弹簧车辆停车启动过程跟随模型，参数意义(1)，即角速度，跟随车辆司机随着距离的变化而加速(2)d的物理意义是克服摩擦力所需的弹簧变形量，表示车辆跟驰中车辆停车延迟或启动延迟，即车辆2驾驶员实施控制前后两次距离的变化量。(3)A的物理意义是加速振幅。在这里，司机调整加速度的强度。这是大于1的量。(4)y表示启动过程中两个车间距离的变化值，受驾驶员的反应强度、启动延迟的影响。(5)超摊销。在这里，决定跟随车辆加速度的初始时刻。因为加速度都从0开始，但时间都

4、不是从0开始。建模案例1:微观模型，模拟弹簧车辆停车启动过程跟随模型，主要参数标定，建模案例1:微观模型，车辆启动过程为例，模型参数，其中根据核心参数D和D的含义，其大小(D)在后轮启动前必须是前轮行驶的距离，即后轮启动的延迟距离。因此，校准结果如下表所示。各种情况下的D值(M)，模拟弹簧车辆停车启动过程跟随模型，主要参数校准，建模案例1:微观模型，各参数中最难的是不能通过观测直接得到。，因此，可以使用电容脉冲特性模拟信号交叉口流量的脉冲特性。建立模拟电路理论模型，建模示例2:宏模型，模拟电路信号交叉口交通流模型，上面的RLC电路，开关K向A侧方向时电源V向电容充电，充电完成(稳定)后开关K向

5、B侧，电容放电，电感作用下，电路中的电流牙齿过程可以用于模拟城市信号交叉口一个阶段的交通流运行。转移过程已电容充电。十字路口红绿灯开红灯，车辆到达十字路口，然后聚集在停车线前面。之后过程电容放电，十字路口信号灯亮绿灯，车辆通行，停车线出发。根据模拟电路理论模型的求解，建模实例2:宏模型，模拟电路信号交叉口交通流模型，电路知识，可以建立以下模型：电路使用模拟交叉点，在电路内模型参数交通中的等效意义，电容c交通中的交叉点容量特性，电感l表示交通中的车辆运动特性，阻力r表示交通中的公路阻力特性，使用交通流代替电流强度，求解上述表达式，然后获得解交叉口释放流模型的三个茄子分析。、模型参数校准、建模示例

6、2:宏模型、模拟电路信号交叉口交通流模型、信号交叉口信号周期短，选择不同的采样间隔对流量的统计影响很大，为了准确测量模型参数、累计车辆数，对流量的统一计算将累计出发车辆数：模型参数校准结果、建模实例2 模拟电路信号交叉口交通流模型，饱和流量是连续绿灯，因此，求出了流公式，得到了最大流值，即饱和流量。、通过实际数据分析，牙齿模型的饱和油流率与通过车前视距法调查得出的饱和油率误差相差5%左右。能为信号定时设计提供基础。应用模型的下游横断面流量预测，建模示例2:宏模型，模拟电路信号交叉口交通流模型，模型构建思路：基于上述模拟电路交叉口交通流模型，以车辆离散模型为假设，建立下游横断面流量预测模型。根据

7、模型的下游横截面流预测应用、建模示例2:宏模型、模拟电路信号交叉口交通流模型、上述假设，下游横截面流模型如下：理论模型和实际流量比较图，通过实际数据验证，可以更好地预测下游横断面流量。设置起始波模型，建模案例3:从微观到宏观的基于运动学的起始-停车波模型，上图显示了信号交叉口的列车组的启动过程。以两个相邻车辆为例，说明启动波的传播过程，忽略车队中车辆之间的个体差异。设置起始波模型，建模案例3:从微观到宏观，基于运动学的起始-停车波模型，根据运动学公式，以下方程式成立：因此，起始波速是起始波传递的距离除以传递牙齿距离所需的时间。综合以上表达式，起始波速公式为：起始波浪模型参数校正，建模示例3:从微观到宏观，基于运动学的起始-停车波浪模型，起始波浪模型，参数U是车辆通过停车线后的最终行驶速度。Kj是交通流阻塞密度。h是饱和前时间间隔。通过41周期数据验证，模型参数和最终波速结果如下：停车波模型设置，建模案例3:从微观到宏观，基于运动学的启动-停车波模型，类似于启动波，停车波模型可以推导如下：停车波模型参数校正，建模案例3:从微观到宏观，基于运动学的Kj是交通流阻塞密度。k是车辆的平均密度。由于不适合获得平均密度，因此通过公式k