交通流雙車跟馳模型與數(shù)值仿真！

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1、第’)卷第!"期"%%(年!"月物理學(xué)報+@7-’)，R@-!"，,9A94L9S，"%%(!%%%/&"0%M"%%(M’（)!"）M)’$!/%.2GF2NKOPQG2PQRQG2""%%(G=6:-N=?T-P@A-"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""交通流雙車跟馳模型與數(shù)值仿真!!）"）#!）!）彭光含孫棣華何恒攀!）（重慶大學(xué)自動化學(xué)院，重慶$%%%&%）"）（湖南文理學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院，常德$!’%%%）（"%%(年’月&日收到；"%%(年)月!)日收到修改稿）基于全速度差（*+,）

2、模型，考慮雙前車信息的影響，提出了交通流雙車跟馳模型-通過線性穩(wěn)定性分析，得到了改進(jìn)模型的穩(wěn)定性條件-與*+,模型對比研究表明，改進(jìn)模型的穩(wěn)定區(qū)域有明顯增加-數(shù)值模擬結(jié)果表明，改進(jìn)模型通過調(diào)節(jié)次近鄰前車信息，可以避免*+,模型中因為反應(yīng)系數(shù)較小時出現(xiàn)負(fù)速度的缺陷-同時也表明次近鄰前車對交通流存在不可忽視的影響-關(guān)鍵詞：交通流，雙車跟馳模型，模擬!"##：%’’%，%’"%，.$)%立交通流模型，以提高交通流穩(wěn)定性-文獻(xiàn)［(］考慮!B引言了前車與本車負(fù)速度差作用，提出了廣義力（E*）模型-文獻(xiàn)［0］在E*模型的基礎(chǔ)上，提出了全速度差隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)，特（*+,）模型，

3、該模型充分考慮了前后車距離、前后車別是公路交通運(yùn)輸?shù)玫搅碎L足發(fā)展-但是，交通需求速度差對后車加速度的影響，克服了車流倒退等情量的增加速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)速度，況，并增強(qiáng)了致穩(wěn)作用-文獻(xiàn)［!%—!)］討論了相對運(yùn)交通需求量的增加與交通建設(shè)的相對滯后已經(jīng)構(gòu)成動速度在交通流中的穩(wěn)定作用-以上研究均是考慮非常突出的矛盾，交通擁堵問題已成為當(dāng)前亟待解多個車輛的位置信息或鄰近車輛的速度信息以提高決的重要問題-因此，在現(xiàn)有的交通資源下有效地抑交通流的穩(wěn)定性，從而抑制交通流堵塞的形成-文獻(xiàn)制交通擁堵，提高交通流穩(wěn)定性，已成為目前交通流［!(］研究了多車信息對交通流穩(wěn)定性的影響-本文研究的重要課

4、題之一-借助智能交通系統(tǒng)，駕駛員可以獲得非鄰近車輛的本文將從經(jīng)典的車輛跟馳模型出發(fā)，考慮雙前位置和速度信息，考慮兩輛前導(dǎo)車信息對跟馳車輛車信息對跟馳車的影響，得到一個微觀雙車跟馳模的影響，提出了*+,模型的擴(kuò)展模型———雙車跟馳型-對模型的穩(wěn)定性分析表明，改進(jìn)模型提高了車流（FG*）模型-穩(wěn)定性-同時對該模型進(jìn)行了數(shù)值模擬，驗證了模型［!］!00’年15:C@等提出了D+模型，其微分方的合理性-程為C!（"#）"B雙車跟馳模型H$[%（!&"）I!（"#）]，（!）C#式中$為對前車的敏感系數(shù)，車距!&"H&"J!I&"，車輛跟馳模型經(jīng)過幾十年的發(fā)展，提出了多種［!］&（"#）和&"J（

5、!#）分別為跟馳車和頭車的位置，描述形式，其中15:C@等提出的優(yōu)化速度（D+）模型是一個簡單且被廣泛應(yīng)用的車輛跟馳模型-國內(nèi)%（!&"）為最佳速度-［"—!(］!00(年，K97L6:;和F67A=［(］根據(jù)實測數(shù)據(jù)對D+外學(xué)者利用D+模型做了一系列研究-文獻(xiàn)［"—)］的D+擴(kuò)展模型利用其他車輛的位置信息建模型參數(shù)進(jìn)行了辨識，并發(fā)現(xiàn)D+模型存在過高加!國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（批準(zhǔn)號：’!!/%0!%/!%&!）和國家“十五”科技攻關(guān)計劃（批準(zhǔn)號："%%"12$%$2%)）資助的課題-#3/4567：89:;;<5:;=5:>?5=@@-A@4-A:@

6、減速度問題，提出了!"模型，其獲得前面雙車信息的變化，使跟馳車輛的駕駛員提微分方程描述如下：前加速或減速，從而縮短了延遲時間/這樣就可以避#!（"#）免駕駛員頻繁地加速和減速，從而增強(qiáng)車流的穩(wěn)定$$[%（!&"）%!（"#）]&!!!"’（%!!"），##性，同時還能減少能耗/因此，在"9E模型基礎(chǔ)上，（’）考慮兩輛前車信息，提出如下的4G"模型：式中!!"為相對車速，!!"$!"&(%!"，’（%!!"）為#!（"#）$$[%（!&"，!&"&(）%!（"#）])*+,-.-#*函數(shù)，!為對前車相對速度的反應(yīng)系數(shù)/##［7］對89模型用實測數(shù)據(jù)進(jìn)行參&!,（!!，!!）/（<）)*01

7、-23和4-056""&(數(shù)辨識得到如下89函數(shù)：這里%（!&"）$%(&%’:+2［6(（(!&"%)5）%(’］，%（!&"，!&"&(）$（(%+）%（!&"）&+%（!&"&(），（;）（>）式中)5為車輛長度，%(，%’，((和(’為辨識參數(shù)/,（!!"，!!"&(）$（(%+）!!"&+!!"&(，（@）本文計算中取值如下：)5$<=，%($>?@<=A.，%’式中C!+HC?<，表示駕駛員對次鄰近前車關(guān)注的$@?B(=