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《城市快速路宏觀穩(wěn)態(tài)交通流建模及應(yīng)用分析-城市交通》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、城市快速路宏觀穩(wěn)態(tài)交通流建模及應(yīng)用分析摘要：文章簡(jiǎn)述了宏觀穩(wěn)態(tài)交通流的特點(diǎn)和三個(gè)基本模型：遞推模型、起始一到達(dá)模型、起始一終點(diǎn)模型，并利用遞推模型建立城市快速路宏觀穩(wěn)態(tài)模型來模擬以交通流狀態(tài)。從宏觀層次上分析了高架交通流隨時(shí)間和空間的變化、分布規(guī)律，并進(jìn)一步分析、評(píng)價(jià)了高架道路各路段的交通運(yùn)行狀態(tài)。關(guān)鍵詞：城市快速路；宏觀穩(wěn)態(tài)交通流；建模；交通流特性中圖分類號(hào)：U491文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)嗎：AApplicationAnalysisandModelBuildingofMacroscopicSteadyTrafficFlo
2、wofUrbanExpresswayAbstract:Afterthestatementofthecharacteristiesofmacroscopicsteadytrafficflowbriefly,threebasicmodelsareputforward,whichincluderecursionmodel,start-arrivalmodelandstart-destinationmodel.Thearticlesetupsteadytrafficflowmodelofurbanexpressway
3、basedontheprincipleofrecursionmodeltosimulatethesituationoftrafficflow?Thenthearticleanalysesthechangeanddistributioncharacteristicsoftrafficflowofexpresswayandevaluatestheoperationsituationofeveryroadsectiononurbanexpressway.Keywords:UrbanExpressway;Macros
4、copicSteadyTrafficFlow;ModelBuilding;CharacteristicofTrafficFlowo前言交通流模型是描述交通流狀態(tài)變量隨吋間與空間變化、分布規(guī)律及其與交通控制變量之間關(guān)系的方程式。目前交通流模型可以概念上劃分為宏觀模型和微觀模型。宏觀方法將交通流作為rh大量車輛組成的可壓縮連續(xù)流休介質(zhì)，研究車輛集體的綜合平均行為，其單個(gè)車輛的個(gè)體特性并不顯式出現(xiàn)。微觀方法則是集中丁單個(gè)車輛在相互作用下的個(gè)體行為的描述，如午輛跟馳模型和元胞口動(dòng)機(jī)模型(particlehopping
5、model)o不同的理論描述方法所建立的理論模型⑴，都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但也有一定的局限性。跟車模型中，每輛車有自C的運(yùn)動(dòng)方程(常微分方程)，模擬計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存要求均與車倆數(shù)日成正比。分析少量交通量的交通行為時(shí)比較精細(xì)，但對(duì)車輛數(shù)口很人的交通(如城市快速道路)，此模型則不夠經(jīng)濟(jì)。如Berg⑵等人在估算一條道路的行波時(shí)，采用跟馳模型求解需要4小時(shí)，而宏觀模型只需5秒⑶。顯然采川連續(xù)模型處理由大量車輛組成的車流問題較Z微觀模型經(jīng)濟(jì)得多。宏觀穩(wěn)態(tài)交通流⑴是指當(dāng)交通流變量流量q(x,t)、速度v(x,t)、密度P(x,
6、t)與時(shí)間t無關(guān)而僅僅與地點(diǎn)x有關(guān)時(shí)的交通流，用來描述宏觀穩(wěn)態(tài)交通流的模型稱為穩(wěn)態(tài)模型。也就是說宏觀穩(wěn)態(tài)交通流模型是描述q(x)、v(x)、P(x)與道路位置坐標(biāo)x分布規(guī)律和關(guān)的模型。連續(xù)交通流宏觀穩(wěn)態(tài)模型是本文交通信息采集為處理，道路交通運(yùn)行狀態(tài)分析的基礎(chǔ)。1城市快速路宏觀穩(wěn)態(tài)交通流模型穩(wěn)態(tài)交通流模型主要有三種：遞推模型、起始一到達(dá)模型、起始一終點(diǎn)模型。通常將流量q隨道路坐標(biāo)x連續(xù)變化的規(guī)律離散化，即把一條道路按照其實(shí)際兒何形式和交通狀況劃分為若干段，使得在每一段內(nèi)交通狀態(tài)可近似成均一，且每一?段內(nèi)車道數(shù)不
7、變，至多有一個(gè)入口和出口，如圖1所示。圖1城市快速路分段示意圖1.1遞推模型設(shè)路段j的流量為qj入口、出口流量分別為號(hào)，步，則穩(wěn)態(tài)交通流量的遞推模型為:上式中，只要知道主線流量及各入口、出口匝道的流量，就可以依次計(jì)算各路段的流量?？焖俾仿范蔚囊欢螘r(shí)間的總流量的計(jì)算方法即為所冇進(jìn)入該路段交通流量的和，包括所有入口匝道和路段的起始端主線流量:該模型簡(jiǎn)潔易用，但無0D信息，既苗!各段流量構(gòu)成中，不能確定流量來源。1?2起始一到達(dá)模型設(shè)從路段i的入口匝道進(jìn)入的車輛右中有砌到達(dá)路段j,貝嘰幻=工"?竹/丿=1,2,…,
8、N(3)引入NXN階起始到達(dá)矩陣：，=1awa】2…aN0a22…Sn????????.°°…aNN_記q=［qi,q?,…,q"=［口，…,?］，分別稱其為流量向量、入口流量向量，其矩陣形式如下：q=rA⑷其中，矩陣A是以a”為元素的起始一到達(dá)0D分流比例矩陣。在估計(jì)出矩陣A的條件下，由各入口流量m可計(jì)算岀各路段流量qi(i=l,2,…，N)。1.3起始一終點(diǎn)模型設(shè)口中有bij的流量經(jīng)下游第j路
