專利名稱：基于微觀ovdm跟馳模型的宏觀交通流模型建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種宏觀交通流模型建模方法，特別是涉及一種基于微觀OVDM跟馳模型的宏觀交通流模型建模方法。
背景技術(shù)：
交通運(yùn)輸是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大問題。交通運(yùn)輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度和交通管理的先進(jìn)程度，是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。但近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各種交通工具的數(shù)量大大增加，國(guó)際上很多國(guó)家的設(shè)施、道路、交通管理系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足這種發(fā)展速度，特別是大中城市交通基礎(chǔ)設(shè)施不足、交通控制信號(hào)的不協(xié)調(diào)、交通疏導(dǎo)系統(tǒng)缺失、車輛調(diào)度和管理的混亂、交通參與者的交規(guī)意識(shí)等諸多方面的原因?qū)е铝顺鞘薪煌ㄝ^擁堵現(xiàn)象，由此又引發(fā)了交通安全、環(huán)境污染等一系列的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題。由于交通問題是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)問題，它涉及到了城市交通網(wǎng)絡(luò)的綜合控制、 交通信息的綜合采集及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、交通智能信息融合和處理技術(shù)、交通流誘導(dǎo)技術(shù)，以及車輛運(yùn)輸智能調(diào)度方法、城市智能交通規(guī)劃方法、交通安全檢測(cè)、交通環(huán)境綜合評(píng)價(jià)體系等多方面的內(nèi)容，而且上述各個(gè)因素之間相互影響、相互制約，是一個(gè)相關(guān)性極強(qiáng)的綜合體，很難用統(tǒng)一的描繪形式刻畫這一復(fù)雜問題；因此，對(duì)交通系統(tǒng)的描述也各式各樣，其中采用流體力學(xué)的觀點(diǎn)建立的微觀和宏觀模型分析交通特性居多在宏觀交通流模型中，交通流被視為由大量車輛組成的可壓縮連續(xù)流體介質(zhì)；在微觀交通流模型中，交通流被視為由大量車輛組成的復(fù)雜自驅(qū)動(dòng)粒子系統(tǒng)，從單個(gè)車輛的動(dòng)力學(xué)行為出發(fā)，研究車輛間的相互作用，進(jìn)而得到整個(gè)交通流系統(tǒng)的性質(zhì)，車輛集體的平均行為并不凸顯。跟馳模型是一類典型的微觀交通流模型。假設(shè)車隊(duì)在單車道行駛時(shí)，不容許超車的情況下，后車跟隨前方的車輛行駛，因此稱為跟馳模型。跟馳模型較其他模型的一個(gè)顯著特點(diǎn)是易于得到其解析形式的解。跟馳模型以車輛的速度V，相對(duì)速度Av和車頭間距Ax刻畫交通流，研究它們所滿足的方程。與宏觀模型相比，跟馳模型可以比較方便地得出穩(wěn)定性條件及相變等理論特性，對(duì)發(fā)展車輛自主巡航系統(tǒng)具有重要作用。數(shù)值計(jì)算方面，模擬跟馳模型所需時(shí)間與所研究交通系統(tǒng)中車輛數(shù)目有關(guān)，與數(shù)值方法的選取及其中空間X、時(shí)間t的離散步長(zhǎng)Ax和At有關(guān)。故此，跟馳模型不適合于處理大量車輛組成的交通流的交通問題。宏觀交通流模型以車輛平均密度P、平均速度V及流量q刻畫交通流，研究它們所滿足的方程。宏觀交通流模型較微觀交通流模型，能夠更好地刻畫交通流的集體行為，從而為設(shè)計(jì)有效的交通控制策略、模擬道路幾何改造的效果等交通工程問題提供依據(jù)。數(shù)值計(jì)算方面，模擬宏觀模型所需時(shí)間與所研究交通系統(tǒng)中車輛數(shù)目無關(guān)，只與研究的道路、數(shù)值方法的選取及其中空間X、時(shí)間t的離散步長(zhǎng)Ax和At有關(guān)。故此，宏觀模型適合于處理大量車輛組成的交通流的交通問題。鑒于微觀、宏觀交通流模型的各自的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際中我們希望能夠?qū)深惸Ｐ徒y(tǒng)一起來，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，更好地為交通控制、決策提供依據(jù)。
文獻(xiàn) “Optimal velocity difference model for a car-following theory [J].Physics Letters A. 2011，375 :3973-3977” 公開了一種 Optimal velocity differencemodel (以下簡(jiǎn)稱OVDM)微觀交通流跟馳模型
權(quán)利要求
1.一種基于微觀OVDM跟馳模型的宏觀交通流模型建模方法，其特征在于包括以下步驟 步驟一、車頭間距Ax與車輛平均密度p的關(guān)系為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于微觀OVDM跟馳模型的宏觀交通流模型建模方法，用于解決現(xiàn)有的OVDM微觀交通流跟馳模型對(duì)宏觀交通流適應(yīng)性差的技術(shù)問題。技術(shù)方案是在分析車頭間距Δx與車輛平均密度ρ的關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立新的交通模型。通過新的交通模型得到系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系，并與微觀交通流模型對(duì)比，得到兩者之間的聯(lián)系。從而可以將微觀與宏觀交通流模型聯(lián)系起來，為交通控制、決策提供基本依據(jù)，可以在宏觀交通流中直接應(yīng)用處理交通擁堵問題。
文檔編號(hào)G08G1/00GK102800195SQ201210308660
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者史忠科, 周杰 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)