路段交通流的动力学模型及其仿真

引入超车换道流量,建立了相应的交通流连续性方程。通过对交通流参数的微分分析,建立了路段交通流的运动微分方程。与流体力学对比,根据牛顿第二定律,提出了计算简便的交通压力、粘性阻力系数及粘性阻力,定义来自下游交通波的干扰为交通流的粘性,波速与最大波速之差为沿程粘性阻力系数,沿程粘性阻力与车道长度、流量沿车流方向的变化率、沿程粘性阻力系数成正比,模型能够得出交通流参数之间的关系。仿真实例表明:模型能够反映交通流的基本特性。     

路段交通流无超车换道的动力学模型及其仿真

通过对交通流参数的微分分析，建立路段交通流的运动微分方程和欧拉方程，与流体力学对比，根据牛顿第二定律，提出计算简便的交通压力和粘性阻力系数及粘性阻力，定义来自下游交通波的干扰为交通流的粘性。波速与最大波速之差定义为沿程粘性阻力系数。沿程粘性阻力与车道长度、流量沿车流方向的变化率和沿程粘性阻力系数成正比。模型能够得出交通流参数之间的关系。仿真实例表明，模型能够反映交通流的基本特性．     

车流作用下车辆与桥梁耦合动态响应分析

采用微观交通流模型中的跟驰模型来模拟车流行驶过程中各车辆的速度以及它们之间距离的变化，建立了车流作用下简支梁的车桥耦舍振动方程，分析了桥梁在车流作用下的动态响应，为研究车流作用下桥梁结构动态响应提供基础性成果。     

信号交叉口排队长度宏观模拟的自适应分析法

以交通流流体力学理论为基础,应用近似分析,用准冲击波近似替代具有连续时空性质的冲击波,建立准冲击波模拟模型,形象刻画出冲击波在信号交叉口处的传递变化情况;对车流在信号交叉口处的排队过程（拥挤－消散过程）进行了较为深入的模拟研究,使运行分析的结果随外界道路交通条件的变化而变化,具有较强的自适应性,更符合交通流的实际运行状况。     

高速公路交通事故和干涉车流波的非线性数学模型

建立了一种模拟高速公路交通事故和干涉车流波的非线性交通流数学模型，并采用二阶精度无振荡差分格式对其求解，复例显示能够模拟高速公路交通事故引起的冲击的传播过程，模拟干涉作用所引起的冲击波对排除消散的影响过程，所得结果比线性交通流模型更加丰富。     

基于车流波理论的城市快速路出口减速车道设置研究

针对城市快速路出口减速车道设置不合理,高峰期间引起交通冲突增加影响交通安全的问题,通过交通流波动理论对城市快速路分流区减速车道交通冲突产生机理展开研究。分析交通集结波的产生对交通冲突的影响及减速车道长度的关系,通过公式推导计算出交通流波集散时间及集结波长度。为了避免集结波发生的概率及排队长度,应该由高峰时段车流流量、车流速度和密度来确定。以西安市南二环城市快速路为例,使用VIP/T视频交通检测模块对减速车道交通流平峰和高峰时段车道的车流量、车流密度、车头间距和车道占有率进行数据统计及分析,通过研究发现高峰时段城市快速路交通冲突的发生与车流量、车流速度和密度有正相关关系,减速车道的长度可由高峰时段车流量、集结波波速和车流密度确定,同时兼顾排队长度。通过计算,南二环的减速车道长度为188m比目前的实际长40m。     

城市道路交通流离散模型优化分析

研究信号控制干道不同交通流状态下路口间车流离散模型。针对我国特有的机非混行、机动车交通流车辆构成复杂等交通特性,首先基于实际调查数据分析交通流离散特性,然后对Robertson几何分布交通离散模型进行修正,考虑下游到达车流与上游驶出车流的相关关系,提出3种线性回归模型。最后将多个模型的预测效果进行对比分析,结果表明,在所试验的路段条件下,考虑上游对应时段车流到达、上游对应时段的前一时段车流到达、上游对应时段的后一时段车流到达、下游前一时段车流到达的四元线性回归模型在不同的交通流状态下,能够更好地拟合车流离散规律。     

沥青路面车流轴载模型及其在南京二桥路面管理中的应用

为解决交通流轴载计算问题，本文分析了交通流的构成和分析，提出了分布轴载、车流轴载，单车平均轴载等新概念，提出了一套可行的完整的计算方法，并在与实际数据反复对比的基础上建立起沥青路面车流轴载模型,南京二桥路面管理系统首次利用该模型解决了如何使用称重站资料计算交通流轴的问题，得到令人满意的结果。     

信号交叉口摩托车与汽车混合交通流运行特性分析

摩托车出行在近期是我国中小城市居民的主要出行方式之一,因此摩托车、汽车混合交通流也是我国很多中小城市主要的机动车交通流形式。摩托车车流与汽车车流在道路上行驶的行为与特征上存在的差异较大。本文在对摩托车、汽车的混合交通流信号交叉口的实际调查基础上,将摩托车与汽车的相关数据分开进行统计分析,得到了较为符合实际的摩托车、汽车混合交通流在信号交叉口的特征,对交叉口的设计、提高信号交叉口的安全性和通行能力有重要的意义。     

混合交通流连续动力学建模

对现有的交通流动力学模型进行了简单的评价,在此基础上提出一种新的高阶混合交通流动力学模型,新模型重点研究了混合交通中的干扰项,用粘性项来计算交通阻力,然后对建立的交通流动力模型在特征根问题(车流应是各向异性)、负速度问题(车流倒退)和线性稳定性(主要指高密度下的车流稳定性)问题进行了理论分析。理论分析结果表明,新的高阶交通流动力学模型有效解决了困扰大多数高阶非平衡连续流模型难以处理的问题,而且新模型充分考虑了混合车流中不同车型比例车辆间的粘性阻力,相比较其他模型更能准确反映非纯小车流情况下的交通真实情况。     

高等级公路车流轴载模型研究

为解决交通流当量轴次的计算问题,在分析交通流构成和分布的基础上,利用轴载谱、轴载分布函数、单车当量轴次、车流当量轴次等一系列概念,提出了一套完整可行的公路运输车辆车流轴载计算方法并建立了车流轴载模型。在世行安徽公路项目II———超载运输研究课题中,利用该模型解决了如何使用车辆称重数据资料计算交通流当量轴次的问题。     

我国东部地区高速公路交通流特性变化对比研究

研究应用视频摄像设备对山东省青岛市周围3条高速公路进行交通流运行数据采集,得出我国东部典型地区车流运行特性。并通过与1998年广佛高速公路车流运行特性对比分析,发现我国现状高速公路交通流运行特性与过去相比车流运行速度选择空间趋于集中,变化范围在75～115km/h,较1998年有所提升。研究成果可为开展新一轮公路工程设计规范编制提供决策支持。     

城市交通噪声分析及其系统研究

利用流体力学与噪声理论建立了交通流和交通噪声数学模型.根据路段实际情况,在一维交通流的交通状态下,通过数值模拟与实测结果比较,实现了动态交通模拟,其模拟结果基本符合现实的交通噪声状况.从而解决了从交通流模型到噪声计算的顺利转接,为交通规划、城市建设、政府决策等方面提供了理论依据.     

快速路整体性匝道仪控仿真研究

以Payne车流模型和宏观交通流连续方程为基础,将多路段的动态交通流离散方程应用于控制系统的描述,以泰勒展开式及连锁律推导二阶非线性速率方程式,构建一非线性整体匝道仪控模型.算例中以快速路检测的实时资料为前提,matlab 6.5为仿真工具,进行模拟和数值计算,仿真结果表明:非线性控制模型可有效的疏解高峰期交通拥挤的状况.     

从车流运动过程分析交通流中流量陡降现象

针对交通流流量密度模型中当密度达到最佳密度Km 附近时流量值出现突然下降的现象,从车流运动过程分析移动车流群在最佳密度附近的流量-时间变化规律和密度-时间变化规律,发现车流群所产生的回波速度是影响流量陡降现象的主要因素。在分析格林希尔治模型缺陷本质的基础上,指出交通流模型采用二阶段模型的必然性,并建立了相应模型。     

基于Vissim的驾驶模拟系统交通流仿真

在道路交通驾驶模拟系统开发平台的基础上,加载动态车流,以实现交通流的真实性,利用Vissim的交通流仿真功能,通过编程语言VC对驾驶模拟系统与Vissim的接口进行了研究,实现了道路交通驾驶模拟系统的交通流仿真,并通过实例验证了这一方法的有效性和实用性.     

高速公路收费广场收费车道配置研究

为建设合理规模的高速公路收费车道提供科学的理论依据,运用流体力学模拟理论和排队论建立了车辆通过收费广场的延误时间模型。以车辆通过收费广场的总延误时间作为目标函数,总延误时间最小即收费车道个数最优。在进入过渡段和离开过渡段将车流比拟为流体,通过交通流量、交通流速、交通流密度三者间关系宏观描述车流聚集和消散的过程。对应于第2阶段,依据排队论的基本原理,建立关于收费车道个数的模型。然后建立总延误时间关于收费车道个数n的函数,通过表格和图形直观地得到最优的收费车道设置个数。流体力学理论建立的延误时间模型为收费广场收费车道配置提供了计算依据。     

两相位信号交叉口左转交通流延误模型的研究

左转车是信号控制交叉口产生冲突点最多的车辆,因此对左转交通流的延误分析是研究交叉口延误的基础。文中在研究改进的HCM延误模型基础上,考虑了左转车流驶离交叉口时非机动车驶入机动车道从而造成左转车流的跟驰延误,结合我国交叉口左转交通流的特性,建立了一个两相位信号交叉口左转交通流延误模型,并通过实例说明了此模型的有效性和适用性。     

基于换道起点和终点混合搜索算法的轨迹与行为特征研究

在交通流理论中的车辆换道特征研究领域,基于高精度交通流数据的车辆换道过程搜索算法是准确有效发挥高精度交通流数据价值的关键。依托NGSIM项目的高精度交通流数据,提出了基于车辆横向位移与速度的换道起点和终点混合搜索算法,并通过可视化对比进一步验证了该算法与已有算法在准确度上的优越性。对新算法所得的车辆换道过程进行了交通流特征参数分析,研究结果表明:以往研究低估了车辆实际换道持续时间;车辆换道持续时间受道路路段车流饱和度的影响;根据算法将车辆换道过程分前中后三段,前段持续时间和后段持续时间相对稳定;以车道线为界,车辆在跨越车道线前后的纵向位移之比大于1,且受道路路段车流饱和度影响。     

高速公路收费广场收费车道配置研究

为建设合理规模的高速公路收费车道提供科学的理论依据,运用流体力学模拟理论和排队论建立了车辆通过收费广场的延误时间模型。以车辆通过收费广场的总延误时间作为目标函数,总延误时间最小即收费车道个数最优。在进入过渡段和离开过渡段将车流比拟为流体,通过交通流量、交通流速、交通流密度三者间关系宏观描述车流聚集和消散的过程。对应于第2阶段,依据排队论的基本原理,建立关于收费车道个数的模型。然后建立总延误时间关于收费车道个数n的函数,通过表格和图形直观地得到最优的收费车道设置个数。流体力学理论建立的延误时间模型为收费广场收费车道配置提供了计算依据。