交通分析4課件

2024/4/17交通分析4第五章交通波理論一、交通波模型的建立由q=kv可知：q1=k1u1，q2=k2u2有時(shí)也寫成：二、交通波模型的意義Uw〉0，表明波面運(yùn)動(dòng)方向與交通流方向相同Uw=0，表明波面維持在原地不動(dòng)Uw<0,表明波面運(yùn)動(dòng)方向與交通流方向相反Uw〉0，表明波面運(yùn)動(dòng)方向與交通流方向相同Uw<0,表明波面運(yùn)動(dòng)方向與交通流方向相反Uw=0，表明波面維持在原地不動(dòng)此時(shí)只能是q2=q1這是—種流量相向、速度和密度不同的兩種交通流狀態(tài)的轉(zhuǎn)換表示交通流從低流量、低密度、高速度區(qū)進(jìn)入到高流量、高密度、低速度區(qū)，但兩種交通流界面向下游運(yùn)動(dòng)，即高密度區(qū)并未向上游擴(kuò)展，如當(dāng)兩條4車道支路匯集到一條6車道主路時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種狀況。

交通流從高流量、高密度、低速度進(jìn)入低流量、低密度、高速度區(qū)，下游交通狀態(tài)變好，但因交通波向前運(yùn)動(dòng)，并不改善上游交通狀態(tài)，如當(dāng)交通流從一條6車道的主干道分入兩條4車道的支路時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種狀況。

交通流從高流量、低密度、較高速度進(jìn)入低流量高密度、較低速度狀態(tài)，由于此時(shí)交通波向后運(yùn)動(dòng)，所以上游交通流狀態(tài)將受到影響而變差，即較差的交通流狀態(tài)將向上游擴(kuò)展，如當(dāng)交通流前方遇到阻礙時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況。這是一種交通流從高密度、低流量、低速度狀態(tài)進(jìn)入到低密度、高流量、高速度狀態(tài)的情形。由于交通波向后運(yùn)動(dòng)，將對(duì)上游交通狀況有所改善，如前方阻礙解除時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種狀況。這是—種流量相向、速度和密度不同的兩種交通流狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，如當(dāng)交通流量不大，道路由多車道變?yōu)樯佘嚨阑蚍粗?，都?huì)出現(xiàn)這種狀態(tài)，此時(shí)的交通波發(fā)生在瓶頸處，既不前移，也個(gè)后退；三、停車波和啟動(dòng)波利用格林希爾治線形模型分析交通波模型令

停車波現(xiàn)假定車流的標(biāo)準(zhǔn)化密度為η1以區(qū)間平均速度u1行駛。在交叉口停車線處遇到紅燈停，此時(shí)η2＝1

起動(dòng)波：車輛起動(dòng)時(shí)的情況。當(dāng)車輛啟動(dòng)時(shí)，k1=kj,也即η1＝1。因?yàn)椋?、在一條雙向四車道公路上，由于道路維護(hù)限制了一個(gè)方向的兩個(gè)車道的寬度，從而形成了影響交通的瓶頸路段。在不受阻礙的車行道上每個(gè)車道最大的流量為2000輛/小時(shí)，正在修建的路段上每個(gè)車道的流量為1500輛/小時(shí)，而修路地段前方的流量為3500輛/小時(shí)。當(dāng)停車時(shí)，車輛的平均車頭距離為8米。假設(shè)速度與密度之間具有線性關(guān)系，試計(jì)算（保留小數(shù)點(diǎn)后2位數(shù)字）：瓶頸段前方車流的速度；瓶頸進(jìn)口處車流的速度；由于瓶頸形成的沖擊波速度。研究在無法超車的單一車道上車輛列隊(duì)時(shí),后車跟隨前車行駛狀態(tài)的一種理論,它用數(shù)學(xué)模式表達(dá)跟馳過程中發(fā)生的各種狀態(tài).（制約性、延遲性、傳遞性）跟馳理論所研究的參數(shù)之一就是車輛在給定速度u下跟馳行駛時(shí)的平均車頭間距s，平均車頭間距則可以用來估計(jì)單車道的通行能力。第四章跟馳理論自行車道的理論通行能力汽車行駛原理理論:根據(jù)交通流原理，一條自行車道的最大通行能力，可由前后車輛之間的動(dòng)態(tài)安全凈空決定第一節(jié)線性跟馳模型的建立

單車道車輛跟馳理論認(rèn)為，車頭間距在100-125m以內(nèi)時(shí)車輛間存在相互影響馳車輛駕駛員的反應(yīng)。

感知階段：駕駛員通過視覺搜集相關(guān)信息，包括前車的速度及加速度、車間距離、相對(duì)速度等；決策階段：駕駛員對(duì)所獲信息進(jìn)行分析，決定駕駛策略；控制階段：駕駛員根據(jù)自己的決策和頭車及道路的狀況，對(duì)車輛進(jìn)行操縱控制。式中λ為駕駛員對(duì)刺激的反應(yīng)系數(shù)，稱為靈敏度或靈敏系數(shù)駕駛員接受的刺激是指其前面引導(dǎo)車的加速或減速行為以及隨之產(chǎn)生的兩車之間的速度差或車間距離的變化；駕駛員對(duì)刺激的反應(yīng)是指根據(jù)前車所做的加速或減速運(yùn)動(dòng)而對(duì)后車進(jìn)行的相應(yīng)操縱及其效果。從圖中可以看出設(shè)兩車的制動(dòng)距離相等，則有所以：

兩邊對(duì)求導(dǎo)也即n=1,2,3,…或?qū)懗?/p>

n=1,2,3,…這里稱為靈敏度或靈敏系數(shù)式中λ為駕駛員對(duì)刺激的反應(yīng)系數(shù)，稱為靈敏度或靈敏系數(shù)刺激為兩車的相對(duì)速度；反應(yīng)為跟馳車輛的加速度。公式由前導(dǎo)車制動(dòng)、兩車的減速距離相等以及后車在反應(yīng)時(shí)間T內(nèi)速度不變等假定下推導(dǎo)出來的。實(shí)際的情況要比這些假定復(fù)雜很多，比如刺激可能是由前車加速引起的，而兩車在變速行駛過程中駛過的距離也可能不相等公式稱為線性跟馳模型的形式，其中λ不一定取值為T-1，也不再理解為靈敏度或靈敏系數(shù)，而看成與駕駛員動(dòng)作強(qiáng)度相關(guān)的量，稱為反應(yīng)強(qiáng)度系數(shù)，量綱為s-1。第二節(jié)穩(wěn)定性分析

線性跟馳模型具有兩類波動(dòng)穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性：關(guān)注跟馳車輛對(duì)它前面車輛運(yùn)行波動(dòng)的反應(yīng)，即關(guān)注車輛間配合的局部行漸進(jìn)穩(wěn)定性：關(guān)注車隊(duì)中每一輛車的波動(dòng)特性在車隊(duì)中的表現(xiàn)，即車隊(duì)的整體波動(dòng)特性，如車隊(duì)頭車的波動(dòng)在車隊(duì)中的傳播。C=e-1時(shí)，頭車采用固定的加速度，實(shí)線代表頭車，虛線代表