文档介绍：多参未交博士学位论文基于微观模型的城市道路交通流若干典型问题研究阡馽作者:谢东繁导师:高自友教授赵小梅副教授北京交通大学年月緇■■■■■■■■■■■■『觥觥觥觥
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蕊基于微观模型的城市道路交通流若干典型问题研究作者姓名:谢东繁学位类别:工学称:教授学科专业:交通运输规划与管理研究方向:交通流理论建模北京交通大学导师姓名:高自友赵小梅学号:职副教授学位级别:博士年月
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一景一物,苦中作乐,遂被推荐攻感成就,怎的新起点,首先衷心感谢我的导师高自友教授和副导师赵小梅副教授。从论文选题、结构安排,到论文撰写和创新点提炼,都是在两位导师的悉心指导下完成的。高老师将我引入科学研究的神圣殿堂,他渊博的知识、开阔的思路、敏捷的思维和严谨的治学态度,使我深深感受到一个学者的风范,让我时时以自勉。高老师不仅在学术上精益求精,他正直、乐观、积极进取的品格也为我树立了榜样,将使我受益终身。赵老师严肃认真的工作作风和实事求是的学术态度也时时感染着我。在科研上,赵老师给予我具体而关键的指导,从学术思想的启迪,到研究内容和方法的分析,再到论文的反复修改,都倾注了她大量的心血。在赵老师的悉心指导和帮助下,我的论文才得以顺利完成。感谢北京交通大学交通运输学院的各位老师对本人学习上的帮助和学术上的指导。特别感谢贾斌副教授,贾老师对论文的研究工作给予了一定的指导,与贾老师在学术上的探讨开阔了我的研究思路,他在交通流领域的学术造诣也给我留下了深刻的印象。感谢任华玲老师和连爱萍师姐,她们在我刚刚进入博士学习时给予了很多关心和帮助,使我对学术研究充满信心和期待。感谢朝夕相处的师兄、师弟、师姐、师妹,他们与我一起走过了生命中的一段美好时光。赵晖、李新刚、龙建成、郑建风、李峰、郭宏伟等诸位在平时的科研和生活中给予我许多关心和帮助。感谢交通流小组的所有成员,小组讨论是学术思想的来源。感谢我的本科同学王英龙、陈希、白惠涛、谢晓华等,博士同学付印平、马小宁等,还有我的舍友高利平。在科研和生活遇到困难时,他们不断地鼓励使我恢复信心。感谢我所有的朋友,他们伴我成长,给予我关心、帮助、支持和鼓励。在本论文的完成过程中,研究工作分别得到了国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金
项目和北京交通大学在此一并表示感谢最后,感谢我的父母和弟弟,使我能够潜心研究,顺利完成学业谨以此文献给我逝去的青春禾●
中文摘要交通拥堵是世界很多城市面临的重要问题,严重制约着城市和社会经济的健康发展。为此,深入了解交通流的本质特性和交通拥堵产生的原因,提出符合实际的交通流模型,从而为制定交通管理和控制策略提供理论依据,是交通流理论需要解决的重要问题。当前,对于机动车交通,交通流理论已经发展了较为完善的模型方法。然而仍有大量实际问题亟待解决。一方面,现有交通流理论的研究多是基于发达国家单一的机动车交通;而我国城市交通的基本特点是混合和低速,对这种非同质交通流的建模更加复杂。另一方面,近年来,随着智能交通系统的快速发展,对智能驾驶车辆的建模,以及智能驾驶车辆对混合交通流的影响成为当前研究的热点问题之一。基于以上问题,本论文主要进行两个方面的研究。首先,针对我国城市混合交通的基本特点,在分析机动车、非机动车和行人相互作用机理的基础上,探讨混合交通现象突出的路段、交叉口,以及人行横道处混合交通流的微观建模方法,并通过数值模拟研究混合交通的特性。其次,基于智能交通系统的快速发展和应用,构建考虑多种智能交通信息的车辆跟驰模型;在此基础上,进而研究智能驾驶车辆的推广对路段及入匝道瓶颈处交通流特性的影响。本论文的主要工作如下:攵晕藁歉衾肷枋┑穆范蜗低常岷螻模型和多值元胞自动机模型,建立描述混合交通的耦合元胞自动机模型。该模型兼顾了机动车基于车道的运行特性和非机动车自由灵活的运行特性。同时,通过设置冲突处理规则和避免死锁规则,模型也能够很好描述机动车和非机动车之间的相互干扰作用。模拟分析发现,机动车流存在一阶和二阶两种相变状态,分别对应于非机动车密度较小和较大的情况。机动车的流量曲线随着非机动车密度的增大而降低。非机动车的最大流量及其对应的临界密度随着机动车密度的增大先增大,之后保持不变。诙呕俣饶P停岢隹悸撬俣炔钜蛩氐亩盗靖勰P停以描述典型无信号十字交叉口处机动车和非机动车的运行。模拟分析表明,与非机动车相邻车道上的机动车流受到非机动车的干扰更加严重。当机动车进车间距较小时,机动车腔流量随非机动车左转概率的增大单调减小:而当机动车进车间距足够大时,流量曲线上出现临界点,将机动车流腔盗划分为自由流和拥堵流两个部分。另外,模拟发现直行机动车和左转非机动车以集簇的形式交替连续通过交叉口,这是交通实际中典型的自组织现象。