考慮前方多車的改進跟馳微觀交通流建模方法

2023-05-19 17:38:16

專利名稱：考慮前方多車的改進跟馳微觀交通流建模方法
技術領域：
本發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：
為了更合理地設計新道路、對現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，以便在同等交通設施更大在發揮交通運輸能力。交通運輸是關係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誌；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、環境汙染等一系列的社會經濟問題。交通問題是一個複雜的大系統問題，它涉及到了城市交通網絡的綜合控制、交通信息的綜合採集及網絡傳輸技術、交通智能信息融合和處理技術、交通流誘導技術、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複雜問題；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確的交通模型，只能對不同的交通環境或應用問題採用不同的逼近模型；目前對交通流模型主要採用宏觀和微觀兩大類描述，宏觀交通流模型是採用流體力學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流體介質；微觀交通流模型中交通流被視為由大量車輛組成的複雜自驅動粒子系統，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並不凸顯。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，後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於得到其解析形式的解。跟馳模型以車輛的速度V，相對速度Λ V和車頭間距Ax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Ax和At有關；國內代表性工作為1、王曉原，雋志才，賈洪飛，孟昭為，基於安全間距的車輛跟馳模型研究綜述，長安大學學報(自然科學版)，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) :ppl90-193 ;3、韓祥臨，李興莉，姜長元，考慮前後車輛綜合信息的耦合映射跟馳模型，交通運輸系統工程與信息，2009，Vol. 9 (2) :pp62-68 ;4、熊烈強，王富，李傑，考慮前後車速度關係的車輛跟馳模型，華中科技大學學報(自然科學版)，2005，Vol. 33(9 pp87-90 ;5、彭光含，向前看多車跟馳模型穩
3定性分析，系統工程理論與實踐，2011，Vol. 31 (3)pp569-576 ;國外對交通流模型研究結果也較多，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 differencemodel微觀交通流跟馳模型
權利要求
1.一種考慮前方多車的改進跟馳微觀交通流建模方法，其特點是包括以下步驟1)考慮前方N輛車影響的改進跟馳微觀交通流模型為
全文摘要
為了克服現有跟馳模型與實際交通情況不一致而無法在交叉路口信號燈控制的技術問題，本發明提供一種考慮前方多車的改進跟馳微觀交通流建模方法，該方法在交通流速度模型中引入了前方多輛車的優化速度關於車距的變化率、前方車輛作用的滯後時間及加權因子，可以根據實際交通情況調整考慮前方多輛車的個數、前方車輛作用的滯後時間及加權因子等參數，使得建立的新微觀交通流模型更接近於實際，解決了設計新道路、對現有道路運行管理和交叉路口信號燈控制中交通流建模技術問題。
文檔編號G08G1/00GK102938200SQ20121043427
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月3日 優先權日2012年11月3日
發明者史忠科 申請人:西安費斯達自動化工程有限公司