車流運(yùn)行動(dòng)態(tài)特性及其控制
從分子動(dòng)力學(xué)的角度，揭示車輛跟馳行為的實(shí)質(zhì)，建立單車道分子跟馳模型和流量—密度模型；分析車輛變道機(jī)理，研究車輛變道行為與各向需求安全距離之間的隨機(jī)關(guān)系，建立跟馳車輛的變道模型；針對(duì)不同交通流狀態(tài)下“交叉跟馳行為”和“換道行為”的時(shí)空分布特征，提取影響車輛行駛決策行為的特性因素，剖析車輛交互行為之間的關(guān)聯(lián)性和異樣性；從博弈論角度研究車輛運(yùn)行的交互行為及其動(dòng)態(tài)特性，定性和定量分析“交叉跟馳行為”模型和“嘗試性”換道行為的動(dòng)態(tài)重復(fù)博弈換道模型，并建立行駛車輛匯入-讓步概率模型；系統(tǒng)分析交通流及其擾動(dòng)波的動(dòng)態(tài)耦合特性，基于需求安全距離研究在低密度、中密度和高密度交通流狀態(tài)下的失誤系數(shù)和預(yù)測(cè)系數(shù)及其之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系；不同交通流狀態(tài)下的需求彈性系數(shù)；擾動(dòng)波的動(dòng)態(tài)耦合特性及其模型；運(yùn)用穩(wěn)定性理論、心理場(chǎng)理論和數(shù)學(xué)物理方法對(duì)穩(wěn)態(tài)流進(jìn)行特性分析，并建立基于動(dòng)態(tài)耦合特性的穩(wěn)態(tài)流模型。
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目錄
前言
第1章緒論1
1.1研究目的與意義1
1.1.1問(wèn)題的提出1
1.1.2研究目的與意義2
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀4
1.2.1車流跟馳特性研究現(xiàn)狀4
1.2.2車輛換道研究分析6
1.2.3車流運(yùn)行控制研究10
1.2.4國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)述12
1.3研究目標(biāo)與主要成果13
1.3.1研究目標(biāo)13
1.3.2主要研究成果14
1.4本章小結(jié)14
參考文獻(xiàn)15
第2章車流分子跟馳特性及其模型18
2.1分子力學(xué)模型18
2.2分子跟馳理論19
2.3速度跟馳模型24
2.3.1線性跟馳模型的建立25
2.3.2非線性跟馳模型26
2.3.3速度模型的統(tǒng)一形式28
2.4分子跟馳模型30
2.4.1減速運(yùn)動(dòng)分子跟馳狀態(tài)方程30
2.4.2加速運(yùn)動(dòng)分子跟馳狀態(tài)方程33
2.4.3分子跟馳模型狀態(tài)方程統(tǒng)一表達(dá)形式33
2.5分子跟馳流量密度模型38
2.6本章小結(jié)40
參考文獻(xiàn)40
第3章車輛運(yùn)行行為模型42
3.1概述42
3.2考慮橫向干擾的車輛跟馳模型45
3.2.1最大疏散速度和轉(zhuǎn)向時(shí)間45
3.2.2模型的建立47
3.3系統(tǒng)仿真分析49
3.3.1仿真原理49
3.3.2仿真結(jié)果50
3.4車輛換道行為分析54
3.4.1換道行為產(chǎn)生的原因54
3.4.2換道的類型55
3.4.3換道可行性分析56
3.4.4換道過(guò)程分析62
3.5綜合駕駛行為影響下的車輛行為模型研究69
3.5.1概述69
3.5.2車輛行為模型的綜合框架70
3.5.3模型組成部分72
3.6本章小結(jié)75
參考文獻(xiàn)76
第4章車輛運(yùn)行安全特性77
4.1車輛行駛特征分析77
4.1.1自由行駛行為77
4.1.2跟馳行駛行為77
4.1.3換道行為79
4.2車輛行駛安全特性分析81
4.2.1超速行駛安全性分析81
4.2.2跟車行駛安全性分析82
4.2.3換道行駛安全性分析84
4.3換道安全距離建模87
4.3.1換道場(chǎng)景87
4.3.2車輛換道的最小縱向安全距離模型88
4.3.3仿真分析92
4.4換道安全距離模型102
4.4.1初始期望安全間距模型102
4.4.2數(shù)值仿真105
4.5本章小結(jié)106
參考文獻(xiàn)107
第5章道路交通運(yùn)行時(shí)空特征108
5.1交通流特性參數(shù)分析108
5.1.1流量108
5.1.2速度108
5.1.3密集度109
5.2交通流特性調(diào)查110
5.2.1調(diào)查方案110
5.2.2調(diào)查方法和時(shí)間111
5.2.3調(diào)查位置111
5.2.4數(shù)據(jù)處理112
5.2.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析113
5.3交通流時(shí)空特性研究113
5.3.1匝道A處交通流時(shí)空特性分析113
5.3.2匝道B處交通流時(shí)空特性分析115
5.3.3匝道B交通流對(duì)主線交通流的干擾分析116
5.4交通流特性分析118
5.5車輛運(yùn)行特性119
5.5.1車輛交互行為的動(dòng)態(tài)博弈理論基礎(chǔ)119
5.5.2車輛交互行為動(dòng)態(tài)博弈特性120
5.5.3跟馳特性分析122
5.5.4車輛換道動(dòng)態(tài)特性分析127
5.6交通仿真分析131
5.7本章小結(jié)134
參考文獻(xiàn)135
第6章車流運(yùn)行穩(wěn)定性分析136
6.1車流運(yùn)行動(dòng)態(tài)特性及其密集度模型136
6.1.1分子模擬136
6.1.2車流密集度模型139
6.1.3車流動(dòng)態(tài)特性分析141
6.2匝道分合流區(qū)交通流波動(dòng)機(jī)理144
6.2.1交通流波動(dòng)現(xiàn)象解析144
6.2.2擾動(dòng)波的產(chǎn)生機(jī)理145
6.2.3擾動(dòng)波的傳播機(jī)理146
6.2.4匝道合流區(qū)交通波動(dòng)特性148
6.3交通流穩(wěn)定性分析150
6.3.1局部穩(wěn)定性分析151
6.3.2漸進(jìn)穩(wěn)定性分析154
6.4數(shù)值擬合分析157
6.4.1局部穩(wěn)定性仿真分析158
6.4.2漸進(jìn)穩(wěn)定性仿真分析159
6.5交通仿真分析160
6.6實(shí)例驗(yàn)證分析162
6.7本章小結(jié)163
參考文獻(xiàn)163
第7章基于車流特性的控制策略165
7.1自適應(yīng)控制策略及算法165
7.1.1檢測(cè)器的設(shè)置與作用165
7.1.2車流檢測(cè)策略167
7.1.3排隊(duì)統(tǒng)計(jì)方法171
7.2支路自適應(yīng)控制策略和算法173
7.2.1排隊(duì)消散174
7.2.2支路自適應(yīng)控制策略175
7.2.3支路自適應(yīng)控制算法179
7.3干道自適應(yīng)控制策略和算法180
7.3.1車型換算系數(shù)181
7.3.2基礎(chǔ)綠的計(jì)算183
7.3.3干道自適應(yīng)控制策略185
7.4匝道控制分析192
7.4.1主動(dòng)引導(dǎo)式交通管控192
7.4.2控制策略193
7.4.3控制種類193
7.4.4入口匝道控制195
7.4.5出口匝道控制201
7.5本章小結(jié)205
參考文獻(xiàn)205
第8章工程技術(shù)案例與系統(tǒng)仿真分析207
8.1分子跟馳理論的數(shù)據(jù)驗(yàn)證207
8.2單點(diǎn)自適應(yīng)控制方法模擬分析210
8.2.1干道先左后直相序控制策略分析211
8.2.2干道先直后左相序控制策略分析213
8.2.3干道路口單放相序控制策略分析214
8.3交叉口信號(hào)系統(tǒng)仿真216
8.3.1Synchro軟件仿真分析216
8.3.2VISSIM軟件仿真分析218
8.4匝道交通系統(tǒng)仿真218
8.4.1示范匝道系統(tǒng)分析218
8.4.2入口匝道仿真219
8.4.3出口匝道仿真222
8.5干線動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制優(yōu)化224
8.5.1周期優(yōu)化225
8.5.2相位相序優(yōu)化226
8.5.3綠信比優(yōu)化230
8.5.4相位差優(yōu)化234
8.5.5干線協(xié)調(diào)控制動(dòng)態(tài)優(yōu)化236
8.6技術(shù)案例分析241
8.6.1現(xiàn)狀分析242
8.6.2綠波協(xié)調(diào)控制方案設(shè)計(jì)243
8.6.3綠波協(xié)調(diào)控制優(yōu)化效果247
8.7本章小結(jié)250
參考文獻(xiàn)250
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