考虑驾驶员特性及电子节气门效应的宏观交通流建模研究

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在中国,大规模的城市规划和城市建设刚刚开始,不能简单的使用现有的理论对未来城市的发展进行规划,为了不走发达国家曾经走过的弯路,必须以未来发展的角度进行城市交通规划。因此,交通规划以宏观交通流理论为理论基础,城市交通的研究和发展规划等相关理论须从宏观协调的角度出发,对其进行重点研究,加强城市宏观层面上的整体协调管理,重视城市道路交通总体效益的发挥。本文的研究主要是在经典交通流跟驰模型中优化速度跟驰模型和全速度差跟驰模型的基础上,分别考虑驾驶员的后视效应、预期效应、换道行为以及驾驶员的胆怯驾驶性格与激进驾驶性格和电子节气门效应,建立基于不同道路条件的交通流宏观流体力学模型。通过线性稳定性分析和非线性稳定分析等方法对新模型进行理论分析。在中性稳定性曲线附近得到可描述模型交通流密度波演化的Kd V方程的孤立波解。同时使用Matlab数值模拟研究分析新模型所考虑因素对交通流的稳定性、交通流的演化特性、激波与稀疏波的演化过程以及车辆油耗的影响。本文主要工作如下:(1)构建了一个考虑驾驶员后视效应和电子节气门效应的宏观交通流动力学模型,对新模型进行线性稳定性分析与非线性稳定性分析以及数值仿真模拟,探究驾驶员后视效应和电子节气门效应对交通流稳定性的影响。(2)构建了一个在坡道道路环境下考虑驾驶员驾驶特性和电子节气门效应的宏观交通流动力学模型,对新提出的模型展开理论分析与数值模拟等工作,探究驾驶员激进、谨慎的驾驶性格和坡道倾斜角度以及电子节气门效应对交通流稳定性的影响。(3)构建了一个考虑驾驶员预期效应和电子节气门效应的双车道宏观交通流动力学模型,通过理论分析和数值模拟仿真实验,分别详细讨论了驾驶员的预期效应、换道驾驶行为和电子节气门效应对交通流稳定性的影响。
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