文档介绍：博士学位论文中国科学技术大学
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作者签名:埤作者虢蛰导师虢、丞开签字日期:.垫』签字日期:选墨洳中国科学技术大学学位论文原创性声明中国科学技术大学学位论文授权使用声明甪口保密!D本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何它人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确签字日期:作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。的说明。
于两要·存在立交桥的P停撼鞘兄型ㄓ辛⒔磺庞靡栽黾映盗魍ㄐ辛俊多粒子系统广泛存在于自然界和人类社会各个领域。无论是自驱多粒子或是受驱多粒子系统,它们的演化过程通常远离平衡态,呈现出相转变、亚稳态、磁滞、自组临界、相分离等丰富的非平衡物理现象。鉴于系统粒子间相互作用的复杂特性,采用常规平衡态统计物理的研究方法不能有效揭示这类系统显现的非平衡复杂动态特性。因而,近年来学者们发展了一系列探讨远离平衡态的多粒子系统特性的研究方法,如元胞自动机方法、复杂网络方法等。这些方法都很好推进了对自然界和社会中许多非平衡态多粒子系统的研究。但它们的经典模型设计得相对简单,当用于实际物理现象模拟时,与真实世界存在较大差异。为此,本文针对几种多粒子非平衡系统,从更切它们的物理实际出发,改进和发展新的模型,开展数值模拟和理论分析研究。全文主要工作如下:枋龆鞘薪煌ㄏ低车腂模型与真实交通特性相结合,研究了三种扩展的P停治隽似渲械姆瞧胶馕锢硐窒螅·考虑车辆长度的P停撼盗咀陨砭哂幸欢ǖ某ざ龋背盗境ざ仍加时,东向车辆会延长对北向车辆的阻挡时间,基于此,我们研究了考虑车辆长度的P停盗窘加械缆分械溺∞≥个元胞。研究发现不同车辆长度缈下,系统均会出现中间相,并且中间相下的平均速度值不会变化,而当彩时,系统会出现自由流相,中间相与全局阻塞相三相共存的新现象,并且在每个方向上,中间相会出现多于两条车辆带的现象,在极少数情况下两个方向上的车辆带数目并不相等的情况。基于的研究模型,我们做了更深入细致的研究,发现了立交桥的密度与车流通行量的非线性关系。当立交桥密度较低时,系统存在自由流到全局阻塞的一阶相变,随着立交桥密度的增大,在自由流状态下,立交桥密度与车辆密度呈现线性关系,并且系统中出现较多的中间状态。当系统处于全局阻塞时,设定立交桥同时被两辆车占据的比例为立交桥满负荷率芯糠⑾执嬖诹俳绯盗久芏戎礟,,汉陕视车辆密度呈线性关系,⑹痹虺氏侄允叵怠由单行道构成的曼哈顿型城市交通模型:两个交叉口之间存在元胞数目为牡バ械缆罚缆非胺缴柚靡灾芷趓循环切换的交通灯,所有车辆·
红绿灯切换周期也是影响系统平均速度与流量的重要因素。以嬖蛟硕肪堆≡癫捎米疃搪肪丁DD夥⑾中〕叽缦低持写在自由流状态,饱和状态,亚稳状态及全局阻塞状态。对于特定的参数与丁,系统出现平均速度随车辆密度升高而增大的非常规现象。同时,媸凳澜缰写嬖诘拇罅考涸硕怀橄笪W郧W幽P停芯考涸硕的意义在于,通过对模型中多粒子的行为一致性研究从而了解集群运动的规律与原理,从而掌握控制与干预集群系统的方法,并将其运用到人类实际的生产活动中。本文扩展了一种简单二维自驱动粒子模型,该模型中自驱动粒子可能向东南西北四个最近的邻居位置移动,并且受其邻居粒子的影响有一定几率改变移动方向,模拟发现随着粒子间相互影响由弱变强,系统会发生粒子随机散乱行走到全局统一方向的非平衡相变,即系统序参量由莼。我们研究了粒子的不同邻居数目与可移动方向数目对粒子行为统一性的影响,发现系统的序参量都随着控制参数脑龃蠖氏窒壬仙笙陆档姆堑サ餍韵窒蟆M保颐墙P屠┱到一维和三维空间,同样发现了这种非单调性的存在。我们认为粒子在系统中受到邻居粒子的转向作用力及粒子自驱动向前的牵引力,从这两种力的平衡关系出发,我们分析了这些非平衡态现象出现的原因。芮┥⑾低呈且恢衷独肫胶馊幢硐殖鲇胧奔湮薰氐奈榷ㄗ刺南低场1章研究了一种一维周期性边界条件下存在偏向扩散的环形受驱扩散系统。受扩散参数万的影响,系统表现出不同的相图结构,每种相图结构下存在多种相空间。我们利用平均场理论解析得到了不同相的边界位置,解析结果与蒙特卡洛模拟结果非常精确的符合。关键词:元胞自动机模型P推骄》治黾涸硕郧W邮芮散系统
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