优化速度模型及其改进模型的验证和推广

作     者：孟庆勋 

作者单位：上海大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董力耘;戴世强

授予年度：2005年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 07[理学] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 070105[理学-运筹学与控制论] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0701[理学-数学] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：交通流 跟驰模型 优化速度模型 相对速度 数值模拟 

摘      要：本文通过数值模拟，对优化速度模型及其改进模型进行了验证和分析。在此基础上提出一个改进模型，所得到的结果与交通实测结果基本符合。主要包括如下两方面的工作：\n 1)采用优化速度模型，通过数值模拟研究了小扰动在初始均匀流中的传播过程，以及车队的起动和刹车过程，验证了Helbing等人所指出的优化速度模型所存在起动加速度过大，以及刹车过程中可能出现撞车等。因此优化速度模型需要经过改进才能应用于模拟真实交通现象。\n 2)研究了三个考虑相对速度的优化速度模型，即广义力模型、薛郁模型以及全速度差模型，通过数值模拟分别研究了相对速度的影响以及三个模型对车队起动和刹车过程的描述是否合理。在此基础上，提出了一个改进的模型，其中相对速度的感应因子具有随间距增加而单调减少的性质。利用该模型研究了随机初始分布和存在一个大阻塞情况下的交通流演化过程，所得到的交通阻塞向后传播的速度与实测结果一致；研究了车队起动以及刹车过程，所得到的加速度值与实测结果相符，验证了改进模型的合理性。