基于矿区实测数据的流体力学交通流模型研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第15卷第6期中国矿业Vo1．15，No．62006年6月CHINAMININGMAGAZINEJune2006基于矿区实测数据的流体力学交通流模型研究*邹杰朱学军李红梅杨映红(山东科技大学·青岛266510)摘要：本文针对流体力学交通流模型中的一阶连续介质理论模型给出一种改进方法——将单车道随机元胞自动机交通流模型中的随机参量引入其中，生成一组反映加速度的分段函数并且重新构建了一阶连续介质理论模型的交通流基本图在矿区实测交通流数据的基础上，应用单车道随机元胞自动机交通流模型和改进的一阶连续介质理论模型分别进

2、行了数值模拟和分析关键词：流体力学元胞自动机交通流模型随机参量仿真中图分类号：TB126；U121文献标识码：A文章编号：1004—4051(2006)06～0068—03STUDY0NAHYDR0DYNAMICSM0DELBASED0NMINEAREATRAFFICDATAZouJieZhuXuejunLiHongmeiYangYinghong(ShandongUniversityofScienceandTechnology·Qingdao26651O)Abstract：AccordingtOahydrodynamicstrafficmodel，thep

3、aperraisesanewmethodtoimprovethefirstordercontinuumtrafficmodelbyincorporatingastochasticparameterusedbyasinglelanestochastictrafficcellularautomatonmode1．Afterderivingasegmentedfunction，werebuildthetrafficfundamentaldi—agram．Basedonthemineareatrafficdataandsimulations，thepapergiv

4、esacomparisonanddiscussionsofbothmodels．Keywords：HydrodynamicsCellularautomatonTrafficmodelStochasticparameterSimulations1引言的例子；1947年，B．D．Greenshields等人0将其近年来，煤炭产量持续快速增长，商品煤销运用于道路交叉口的分析；此后，概率论方法在交量、运量同步增加，经济运行质量和效益不断提通流理论中得到了广泛的应用。M．J．Lighthill高。随着煤炭经济的发展，矿区交通建设和管理的和J．B．Whitham(19

5、55年)¨以及P．I．Richards研究成为了近年来兴起的一个热门课题，本文基于(1956年)0分别独立的提出了著名的交通流一阶矿区周边公路的实测数据，对交通流一阶连续介质连续介质理论模型(LWR模型)，为交通流中的理论模型进行了改进和讨论。交通流理论是一门运车辆守恒引入了流体力学中的连续性方程，并附以用物理学和数学描述交通流特征的科学，是通过交速度一密度关系或流量一密度关系使方程封闭，这通流数学模型的建立，然后进行数值模拟和求解。对以后的研究产生了非常深远的影响。后来，微观早期的交通流理论基本上都是概率论方法，1933仿真方法开始用于交通流理论体系。2

6、o年代9o年年，J．P．Kinzer”首次提出并论述了Poisson分布代初，随着智能运输系统的发展和交通流模拟的需应用于交通的可能性，这被视为有关交通流的第一求，人们开始尝试将物理学中的元胞自动机(Cel—篇论文；1936年，W．F．Adams发表了数值分析lularAutomata，简称CA)理论应用到交通领域，产生了交通流元胞自动机模型，其中最重要的是*泰安市科技发展计划项目资助(2005—7)．山东省科技攻关计划Nagel和Schreckenberg于1992年提出的单车道项目(20o5GG420119)随机元胞自动机交通流(StochasticT

7、rafficCellu—收稿日期l2006—05～09larAutomaton，简称STCA)模型，其基本的速作者简介：邹杰(1976年一)男山东省泰安人工程师现为山东科技大学在读博士主要研究方向为数字城市技术度控制规则如下：维普资讯http://www.cqvip.com第6期邹杰等：基于矿区实测数据的流体力学交通流模型研究IF(￡)三三=g(￡)THEN(t+△T)=转换，我们就把STCA模型中表达车辆速度的离散控制规则用一个分段函数表示出来，将随机减速』g’一P(减速规则)【g(￡)1一P概率P作为一个参数引入车辆速度表达式中。ELSE1Fv(t)三

8、三=g(t)THENv(t+3重构LWR模型的交通流基本图hP描述