專利名稱：Pw宏觀交通流模型穩(wěn)定性建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建模方法，特別是一種PW宏觀交通流模型穩(wěn)定性建模方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著各種交通工具的數(shù)量大大增加，國(guó)際上很多國(guó)家的設(shè)施、道路、交通管理系統(tǒng)已經(jīng)很難適應(yīng)這種發(fā)展速度，特別是大、中城市交通基礎(chǔ)設(shè)施不足、交通信號(hào)控制的不協(xié)調(diào)、交通疏導(dǎo)系統(tǒng)缺乏、車輛調(diào)度和管理的混亂、交通參與者的交規(guī)意識(shí)等諸多方面的原因?qū)е铝顺鞘薪煌ㄝ^擁擠現(xiàn)象，由此又引發(fā)了交通安全、環(huán)境污染等一系列的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。由于交通問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)問(wèn)題，它涉及到了城市交通網(wǎng)絡(luò)的綜合控制、 交通信息的綜合采集及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、交通智能信息融合與處理技術(shù)、交通流誘導(dǎo)技術(shù)、以及車輛運(yùn)輸智能調(diào)度方法、城市智能交通規(guī)劃方法、交通安全檢測(cè)、交通環(huán)境綜合評(píng)價(jià)體系等多方面的內(nèi)容，而且上述各個(gè)因素之間相互影響、相互制約，是一個(gè)相關(guān)性極強(qiáng)的綜合體，很難采用統(tǒng)一的描述形式刻畫這一復(fù)雜問(wèn)題；因此，對(duì)于交通系統(tǒng)的描述也各式各樣， 其中采用流體力學(xué)的觀點(diǎn)建立的宏觀和微觀模型分析交通特性者居多；在宏觀交通流模型中，交通流被視為由大量車輛組成的可壓縮連續(xù)流體介質(zhì)，研究車輛集體的平均行為，單個(gè)車輛的個(gè)體特性并不凸顯。宏觀交通流模型以車輛的平均密度P、平均速度V和流量q刻畫交通流，研究它們所滿足的方程。與微觀模型相比，宏觀模型可以更好地刻畫交通流的集體行為，從而為設(shè)計(jì)有效的交通控制策略、模擬及估計(jì)道路幾何改造的效果等交通工程問(wèn)題提供依據(jù)。數(shù)值計(jì)算方面，模擬宏觀交通流所需時(shí)間與所研究交通系統(tǒng)中車輛數(shù)目無(wú)關(guān)， 只與所研究道路、數(shù)值方法的選取及其中空間X、時(shí)間t的離散步長(zhǎng)Δχ和At有關(guān)。故此， 宏觀交通流模型較適合于處理大量車輛組成的交通系統(tǒng)的交通流問(wèn)題。文獻(xiàn) “(H. J. Payne. Models of freeway traffic and control [C]. In G. A. Bekey(Ed. ),Mathematical Models of Public Systems,Simulation Councils Proc. Ser. 1971,1 :51-61 ；G.B. ffhitham. Linear and Nonlinear Waves[M]. Wiley, New York 1974) ”公開了 Payne-Whitham(以下簡(jiǎn)稱PW)宏觀交通流模型的一般形式
權(quán)利要求
1. 一種PW宏觀交通流模型穩(wěn)定性建模方法，其特征在于采用以下步驟 建立宏觀交通流模型_2 3/7 .2、δσ δη .OtOX OXda da 2 σνβ(η)-1 C0V δη . σ——+—+σ^^~+~-——= 0 dt dxτ η-pj] dx式中，η >0為狀態(tài)變量，ο >0為狀態(tài)變量，χ為位置，t為時(shí)間，Ctl為常數(shù)，ve( η) 為等價(jià)速度，PmS交通擁堵時(shí)的飽和交通密度；當(dāng)狀態(tài)變量Π趨于無(wú)窮時(shí)，說(shuō)明交通密度趨于飽和交通密度，產(chǎn)生交通擁堵；當(dāng)狀態(tài)變量σ趨于無(wú)窮時(shí)，說(shuō)明車輛平均速度趨于零， 產(chǎn)生交通擁堵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PW宏觀交通流模型穩(wěn)定性建模方法，用于解決現(xiàn)有的PW宏觀交通流模型難以直接處理交通擁堵問(wèn)題的技術(shù)問(wèn)題。技術(shù)方案是在PW宏觀交通流模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立新的交通模型，得到了交通擁堵問(wèn)題與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系，從而采用全局穩(wěn)定性角度從宏觀上判定交通是否會(huì)出現(xiàn)擁堵或其它異常現(xiàn)象，為交通控制、決策提供基本依據(jù)，直接應(yīng)用到處理交通擁堵問(wèn)題。
文檔編號(hào)G08G1/00GK102254422SQ201110148128
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者史忠科 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)