[發(fā)明專利]考慮前方多車的改進跟馳微觀交通流建模方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210434272.3
• 申請日: 2012-11-03
• 公開（公告）號: CN102938200A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史忠科
• 申請（專利權(quán)）人: 西安費斯達自動化工程有限公司
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種交通流模型建模方法，特別是涉及一種考慮前方多車的改進跟馳微觀交通流建模方法。

背景技術(shù)

為了更合理地設(shè)計新道路、對現(xiàn)有道路運行管理和交叉路口信號燈控制方案進行仿真驗證，常常需要建立交通流模型，以便在同等交通設(shè)施更大在發(fā)揮交通運輸能力。

交通運輸是關(guān)系國計民生的重大問題，交通運輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化程度和交通管理的先進程度，是衡量一個國家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志；近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展，各種交通工具的數(shù)量大大增加，國際上很多國家的設(shè)施、道路、交通管理系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足這種發(fā)展速度，特別是大中城市交通基礎(chǔ)設(shè)施不足、交通控制信號的不協(xié)調(diào)、交通疏導(dǎo)系統(tǒng)缺失、車輛調(diào)度和管理的混亂、交通參與者的交規(guī)意識等諸多方面的原因?qū)е铝顺鞘薪煌ㄝ^擁堵現(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經(jīng)濟問題。

交通問題是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)問題，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)、交通智能信息融合和處理技術(shù)、交通流誘導(dǎo)技術(shù)、車輛運輸智能調(diào)度方法、城市智能交通規(guī)劃方法、交通安全檢測、交通環(huán)境綜合評價體系等多方面的內(nèi)容，而且上述各個因素之間相互影響、相互制約，是一個相關(guān)性極強的綜合體，很難用統(tǒng)一的描繪形式刻畫這一復(fù)雜問題；道路上行駛車輛的多樣性、不一致性等問題，使得人們無法參考物理定律等建立準(zhǔn)確的交通模型，只能對不同的交通環(huán)境或應(yīng)用問題采用不同的逼近模型；目前對交通流模型主要采用宏觀和微觀兩大類描述，宏觀交通流模型是采用流體力學(xué)的觀點建立交通流特性模型，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)；微觀交通流模型中交通流被視為由大量車輛組成的復(fù)雜自驅(qū)動粒子系統(tǒng)，從單個車輛的動力學(xué)行為出發(fā)，研究車輛間的相互作用，進而得到整個交通流系統(tǒng)的性質(zhì)，車輛集體的平均行為并不凸顯。

跟馳模型是一類典型的微觀交通流模型；假設(shè)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；跟馳模型的顯著特點是易于得到其解析形式的解。跟馳模型以車輛的速度v，相對速度△v和車頭間距Δx刻畫交通流，研究它們所滿足的方程；跟馳模型可以比較方便地得出穩(wěn)定性條件及相變等理論特性，對發(fā)展車輛自主巡航系統(tǒng)具有重要作用；數(shù)值計算方面，模擬跟馳模型所需時間與所研究交通系統(tǒng)中車輛數(shù)目有關(guān)，與數(shù)值方法的選取及其中空間x、時間t的離散步長Δx和△t有關(guān)；國內(nèi)代表性工作為：1、王曉原，雋志才，賈洪飛，孟昭為，基于安全間距的車輛跟馳模型研究綜述，長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2004,Vol.24(6)：pp51-54；2、鄭茂才,考慮前車減速狀況的跟隨車安全距離分析，湖南交通科技，2011,Vol.37(2):pp190-193；3、韓祥臨，李興莉，姜長元，考慮前后車輛綜合信息的耦合映射跟馳模型，交通運輸系統(tǒng)工程與信息，2009，Vol.9(2)：pp62-68；4、熊烈強,王富,李杰,考慮前后車速度關(guān)系的車輛跟馳模型，華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2005,Vol.33(9：pp87-90；5、彭光含，向前看多車跟馳模型穩(wěn)定性分析，系統(tǒng)工程理論與實踐，2011,Vol.31（3）：pp569-576；國外對交通流模型研究結(jié)果也較多，如文獻“Optimal?velocity?difference?model?for?a?car-following?theory[J].Physics?Letters?A.2011,375:3973–3977”公開了一種Optimal?velocity?difference?model微觀交通流跟馳模型：