OV 模型交通流阻尼特性研究

交通运输系统工程与信息 ›› 2014, Vol. 14 ›› Issue (5): 209-216.

OV 模型交通流阻尼特性研究

张立东^*1a，张远^1b，张萌萌^1b，朱文兴²

1.山东交通学院a.轨道交通学院;b.交通与物流工程学院，济南250023；2. 山东大学控制科学与工程学院，济南250061

收稿日期:2013-11-13 修回日期:2014-01-19 出版日期:2014-10-25 发布日期:2014-12-17
作者简介:张立东（1979-），男，山东蒙阴人，讲师，工学博士.
基金资助:
国家自然科学基金（61174175）；济南市高校院所自主创新项目(201303014).

Traffic Flow System Damping Ratio Characteristics Analysis Based on OV Model

ZHANG Li-dong1^a，ZHANG Yuan1^b，ZHANG Meng-meng^1b，ZHUWen-xing²

1a.School of Railway Transportation;1b.School of Jiaotong andWuliu Engineering, Shandong Jiaotong University, Jinan 250023, China ; 2.School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China

Received:2013-11-13 Revised:2014-01-19 Online:2014-10-25 Published:2014-12-17

摘要/Abstract

摘要：

对交通流跟驰模型施以拉氏变换（或z 变换），转换为控制系统传递函数形式，进而通过分析传递函数来探讨交通流系统稳定性及控制方法，这是交通流稳定性理论研究重要方向之一.为进一步挖掘分析稳定交通流系统在稳定状态下动态特性，基于最优速度跟驰模型，以控制理论时域分析方法，研究了交通流系统在欠阻尼和过阻尼两种情况下阶跃响应动态特性，并以仿真算例验证了理论正确性.过阻尼较欠阻尼交通流系统稳定性好，但调节时间更长，若将交通事件抽象为阶跃响应，通过分析交通流系统调节时间、超调量等参数，可为计算交通事件持续时间作参考，进而制定合理有效的交通管理措施.

关键词: 交通工程, 阻尼特性, 控制理论, 交通流系统, 最优速度模型

Abstract:

Investigating traffic flow system’s stability by converting traffic car- following model is an crucial way to control system transfer function through Laplace transformation or z transformation. The traffic flow system stability problem is transformed to the control system stability problem. On further consideration, steady control system has different dynamical properties under different damped ratios. To investigate the characteristics of steady traffic flow system, with optimal velocity model, this paper studies its step response dynamical performance index of underdamped and overdamped conditions based on control theory time-domain analysis method. The simulation results show that the overdamped ratio system is more stable than underdamped ratio system, but has longer settling time than the latter. As far as traffic flow system is concerned, step response can be regarded as the model of some kind unexpected traffic incident, therefore such parameters as delay time, rise time, peak time and settling time can be used as reference time range for dealing with traffic events.

Key words: traffic engineering, damping characteristics, control theory, traffic flow system, optimal velocity model

中图分类号:

U491

张立东，张远，张萌萌，朱文兴. OV 模型交通流阻尼特性研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2014, 14(5): 209-216.

ZHANG Li-dong，ZHANG Yuan，ZHANG Meng-meng，ZHUWen-xing. Traffic Flow System Damping Ratio Characteristics Analysis Based on OV Model[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2014, 14(5): 209-216.

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