[發明專利]考慮斜坡因素的FVDM交通流跟馳模型穩定性建模方法

無效

• 申請號: 201210308658.X
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102800194A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 史忠科;周杰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種FVDM交通流跟馳模型建模方法，特別是涉及一種考慮斜坡因素的FVDM交通流跟馳模型穩定性建模方法。

背景技術

交通運輸是關系國計民生的重大問題。交通運輸系統的現代化程度和交通管理的先進程度，是衡量一個國家現代化程度的重要標志。交通運輸的暢通與否，對城市經濟的發展，人民的生活質量，地區乃至整個國家的國際聲譽都有很重要的影響。但近年來，隨著經濟發展，各種交通工具的數量大大增加，國際上很多國家的設施、道路、交通管理系統已經很難滿足這種發展速度，特別是大中城市交通基礎設施不足、交通控制信號的不協調、交通疏導系統缺失、車輛調度和管理的混亂、交通參與者的交規意識等諸多方面的原因導致了城市交通較擁堵現象，由此又引發了交通安全、環境污染等一系列的社會經濟問題。

交通流理論研究作為交通問題的基礎研究內容之一，是一門新興的交叉學科，研究的目的是建立能夠描述實際交通一般特性的數學模型，經過參數識別和計算機數值模擬，尋求交通流的基本規律，揭示各種交通流現象的本質特征，從而為指導交通規劃和設計，發展有效的交通控制管理策略和技術提供可靠的理論依據。

由于交通問題是一個復雜的大系統問題，它涉及到了城市交通網絡的綜合控制、交通信息的綜合采集及網絡傳輸技術、交通智能信息融合和處理技術、交通流誘導技術，以及車輛運輸智能調度方法、城市智能交通規劃方法、交通安全檢測、交通環境綜合評價體系等多方面的內容，而且上述各個因素之間相互影響、相互制約，是一個相關性極強的綜合體，很難用統一的描繪形式刻畫這一復雜問題；因此，對交通系統的描述也各式各樣，其中采用流體力學的觀點建立的微觀和宏觀模型分析交通特性居多；在微觀交通流模型中，交通流被視為由大量車輛組成的復雜自驅動粒子系統，從單個車輛的動力學行為出發，研究車輛間的相互作用，進而得到整個交通流系統的性質，車輛集體的平均行為并不凸顯。微觀模型主要包括跟馳模型和元胞自動機模型。

跟馳模型較其他模型的一個顯著特點是易于得到其解析形式的解。跟馳模型是一類典型的微觀交通流模型。假設車隊在單車道行駛時，不容許超車的情況下，后車跟隨前方的車輛行駛，因此稱為跟馳模型。跟馳模型以車輛的速度v，相對速度Δv和車頭間距Δx刻畫交通流，研究它們所滿足的方程。與宏觀模型相比，跟馳模型可以比較方便地得出穩定性條件及相變等理論特性，對發展車輛自主巡航系統具有重要作用。數值計算方面，模擬跟馳模型所需時間與所研究交通系統中車輛數目有關，與數值方法的選取及其中空間x、時間t的離散步長Δx和Δt有關。故此，跟馳模型不適合于處理大量車輛組成的交通流的交通問題。

文獻“Full?velocity?difference?model?for?a?car-following?theory[J].Physical?Review?E.2001，64：017101）”公開了一種Full?velocity?difference?model（以下簡稱FVDM）微觀交通流跟馳模型