交通流理論-排隊(duì)論模型、跟弛模型與交通波模型(已改無錯(cuò)字)
2023-03-09 00:25:47 本頁面
【正文】 C＜ 0表明波陣面?zhèn)鞑シ较蚺c交通流方向相反 交通流從低流量低密度高速度區(qū)進(jìn)入高流量高密度低速度區(qū)。波陣面向下游傳播，高密度區(qū)未向上游擴(kuò)展 交通流從高流量高密度低速度區(qū)進(jìn)入低流量低密度高速度區(qū)。下游交通狀態(tài)變好，波陣面向下游傳播，并不改善上游交通狀態(tài) kkmc12交通流從高流量低密度高速度區(qū)進(jìn)入低流量高密度低 速 度區(qū)。波陣面向后 傳播， 上游的交通狀態(tài) 受影響變差，如前方 遇到障礙時(shí)的情況 交通流從低流量高密度低速度區(qū)進(jìn)入高流量低密度高速度區(qū)。波陣面向后傳播， 上游的交通狀態(tài)有所 改善，如前方阻礙解 除時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種狀況 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 36 密度波傳播分析 2 對(duì)應(yīng)于密度的微小變化，密度波以等于 KQ曲線斜率的速度運(yùn)動(dòng) 自由流范圍 阻塞流范圍 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 37 密度波傳播分析 3 )1()1(????????fjfvkkvvGreenshield線性模型 代入把 jkk ?? ?? ? ??21 ??fvCLighthill 與 Whiteham的密度波傳播公式 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 38 密度波傳播分析 4 車輛停止時(shí) η＝ k / kj =1 停止 波 以 vf η1的速度向后方傳播 發(fā)生波 以 vf η2 或 (vf – v2)的速度向后方傳播 )( 22 VVvC ff ????? ?交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 39 交通密度分析 在瓶頸相互作用的復(fù)雜情況下， 通常用航空攝影測(cè)量的方法獲得密度等值線圖 8:00 排隊(duì)消散 7:45 排隊(duì)最長(zhǎng) 7:30 7:10 排隊(duì)形成 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 40 交通阻塞的延伸 bottleneck 交通密度增加 擁擠范圍擴(kuò)大 密度波傳播 等待時(shí)間發(fā)生 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 41 交通擁擠發(fā)生與消散 排隊(duì)車輛數(shù) 排隊(duì)時(shí)間 總延誤 車頭時(shí)距 車頭間距 密度波的波陣面（集散波） OB 事故發(fā)生堵塞部分車道 BC 因排障而完全封閉道路 CD 疏通部分車道 DE 障礙完全排除 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 42 交通流模型的比較（ 1） 連續(xù)介質(zhì)模型 * 場(chǎng)描述， 只需求解描述交通集體行為的幾個(gè)參量的偏微方程，其模擬時(shí)間與車輛數(shù)無關(guān)，計(jì)算耗費(fèi)相對(duì)較少 。 * 多數(shù)高階連續(xù)模型 ， 理論基礎(chǔ)還不夠嚴(yán)格，一些相關(guān)參數(shù)難以準(zhǔn)確確定，這些都直接影響模擬結(jié)果的可靠程度 車輛跟馳模型 * 粒子描述 ， 方程簡(jiǎn)單，模擬時(shí)間和內(nèi)存要求均與車輛數(shù)目成正比。分析為數(shù)不多車輛的交通行為，比較精細(xì) 。 * 不能超車 ， 不完全符合交通實(shí)際；對(duì)車輛數(shù)目很大的交通，用此模型不夠經(jīng)濟(jì)。 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 43 交通流模型的比較（ 2） 元胞自動(dòng)機(jī)模型 * 粒子描述 。 模型簡(jiǎn)單，模擬易于實(shí)現(xiàn)，且能并行計(jì)算。如演化規(guī)則設(shè)計(jì)合理，交通問題復(fù)雜的非線性現(xiàn)象能夠模擬得到。 * 建立切合實(shí)際的元胞自動(dòng)機(jī)模型非常困難 。 模擬結(jié)果常與實(shí)際觀察有較大差別。模型雖簡(jiǎn)單，但要解析分析，通常也是困難的。 氣體動(dòng)模型 * 基于概率描述 。 很多學(xué)者將此法劃歸微觀描述方法之列。該方法有較好的理論基礎(chǔ)，能夠把微觀描述方法和宏觀描述方法兩者聯(lián)系起來。 * 所建立的方程包含太多的待定參量 ， 使用太復(fù)雜，相對(duì)連續(xù)模型、跟馳模型、元胞自動(dòng)機(jī)模型發(fā)展遲緩。 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 44 交通波理論 車流在一條 6車道的公路上暢通通行駛 ,其速度為 v=80km/四座 4車道的橋 ,每車道的通行能力為 1940輛 /為 4200輛 /h,在過度段的車速降至 22km/h,這樣持續(xù)了 ,然后車流量將減到 1956輛 / . (1)在能暢通行駛的車道里沒有阻塞現(xiàn)象 ,其密度為 : 例 解 kmvqk /53804200111 輛???交通運(yùn)輸與物流學(xué)院 45 (2)過渡段 ,由于該處只能通過 1940*2=3880輛 / 4200輛 /h,因此會(huì)出現(xiàn)擁擠 ,其密度為 : 從而有 : 表明此處出現(xiàn)迫使排隊(duì)的反向波 ,波速為 ,注意到波速由 0經(jīng)過了 ,其平均波速為 所以此處排隊(duì)長(zhǎng)度為 kmvqk /177
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