结合车辆跟随理论的一维交通动力学模型研究

结合车辆跟随理论的一维交通动力学模型研究

一、与车辆跟驰理论统一的一维交通流动力模型研究(论文文献综述)

曾仕豪[1](2020)在《航道内船舶跟驰行为识别研究》文中进行了进一步梳理随着海事信息化的不断发展,基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)的船舶轨迹研究已经有了显着的成果,但是船舶跟驰的研究却鲜少有人问津。而跟驰理论作为交通流理论的重要组成部分,有着重要的理论与应用价值。本文为了探索航道内船舶的跟驰行为,以长山水道内船舶AIS数据为支撑,以车辆跟驰理论为依据,对比分析了最长公共子序列(Longest Common Sub-Sequence,LCSS)、实序列编辑距离(Edit Distanceon Real Sequence,EDR)和动态时间规整弯曲(Dynamic Time Warping,DTW)的相似性度量效果,对比分析了 K均值聚类、谱聚类和带噪声的密度聚类(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)的聚类效果,提出了一种基于改进的DTW和DBSACAN的航道内跟驰船舶的识别方法。并将结果以可视化的船舶航速时间序列图和船舶轨迹时空图的形式展示。结果表明,该方法可以有效识别出航道内的跟驰船舶。为基于船舶跟驰理论的船舶行为研究、船舶交通流预测、船舶交通流稳定性分析提供了支撑。本文的成果:(1)以车辆跟驰理论为原型,结合船舶交通特性,提出了船舶跟驰行为的概念。(2)提出了一种以船舶对地航速变化曲线相似度为指标的航道内船舶跟驰行为的识别方法。

段辉明[2](2020)在《基于数据驱动的交通流动力学灰预测建模方法研究》文中研究表明交通流动力学是介于流体力学、应用数学、系统工程和交通工程等领域间的一门交叉边缘学科,旨在通过研究交通流参数变量特征,建立适当宏观和微观模型,揭示各种交通流现象。短时交通流预测是智能交通系统核心部分,通过预测交通流参数变量,获取实时、动态和准确的交通流信息,给出行者提供实时交通状况。根据交通流流体的特性,研究短时交通流动力学灰预测建模方法,分析交通流量、密度和速度的动态变化规律,揭示交通系统实时特性,为交通规划、控制和优化提供可靠的理论依据。数据驱动模式信息的角度可将交通流数据分为向量数据流形式、矩阵数据流形式以及张量数据流形式。一般以时间序列向量数据流和以断面观测矩阵数据流为基础,进行交通流参数预测。然而利用张量数据流预测短时交通流参数变化规律,可以深入挖掘交通流数据内在特性。同时短时交通流观测尺度一般不超过15分钟,交通诱导的周期一般为5分钟,这样一个小时只有12个数据,属于小样本数据,具有明显的灰色系统特性。因此,利用交通流数据的不同模式,建立相应短期预测的灰色模型也是合理可行的。论文的主要工作如下:针对交通流向量数据流形式和宏观流体力学连续方程的性质,建立路段宏观交通流动力学灰预测模型。通过车辆守恒方程,分析路段交通流状态规律,结合交通流量、速度和密度三参数的相互关系,建立路段交通流微分方程;利用灰色系统微分和差分的差异性信息,建立相关的灰预测模型;推导模型的参数辨识公式,研究模型的性质。通过两个案例的向量数据流说明新模型有效性,并将模型应用于北京市和武汉市某路段的短时交通流量预测中。进一步利用矩阵最小二乘算法有效地计算车辆流入率和阻塞交通量。针对交通流向量数据流形式和微观车辆跟驰理论的基本思想,建立微观交通流动力学惯性灰预测模型。通过交通流自由流和阻塞流状态规律,结合车辆跟驰模型的思想,利用交通流数据力学特性,建立微观车辆跟驰惯性灰预测模型。研究新模型的参数估计、惯性系数的性质、模型求解方法等。利用同一地点连续三天早高峰期的向量数据流进行短时交通流预测验证模型的有效性。同时将新模型推广,建立三种惯性离散灰预测模型,通过六组向量数据流预测结果判定三相交通流状态。针对交通流张量数据流形式和交通流动力学参数速度-密度模型的线性性,建立交通流动力学参变量灰预测模型。通过交通流三参数变量的速度-密度模型的线性性,结合灰预测模型的建模机理,建立交通流动力学参变量灰预测模型,并研究模型的参数估计和求解方法。同时研究交通流张量数据流的多模式特性,利用高维张量多模式表示交通流数据,建立张量交替最小二乘算法灰预测模型。通过两个案例分析张量交替最小二乘算法,研究近似张量数据时间强相关性特征。最后将张量交替二乘算法灰预测模型应用到短时交通流预测中,其效果优于直接应用交通流数据建模。针对交通流张量数据流形式和交通流数据时间多模式强相关性,建立张量多模式耦合灰预测模型。分析交通流张量数据流的多模式相关性,讨论“周-天-时段”的张量模型,建立张量耦合灰预测模型。从张量的三个维度方向运用不同交通流数据预测同一时段的交通流量,在不同维度方向采用不同的预测方法,“周模式”采用灰色NDGM(1,1)模型;“天模式”建立滚动灰色预测RNDGM模型;“时段模式”利用BP神经网络的预测方法。然后利用灰色关联分析法对三种模型取不同权重,最后预测同一时段的交通流量,实例分析耦合模型效果优于三种单一模型。

郭俊[3](2015)在《考虑驾驶行为的交通流中观模型》文中指出随着城市的交通问题的日趋严重,交通问题成为制约城市发展的重要因素之一。清楚认识交通问题产生的原因、充分了解交通流传播的机理和规律、详细制定针对交通拥堵的措施是解决城市交通拥堵问题的有效途径。本文以交通流中观模型为研究内容基础,以元胞传输模型作为关键技术,建立了集成以Wiedemann跟驰行为的交通流中观模型,消除了Prigogine-Herman模型中存在车辆混乱的假设,主要取得了以下两个成果。1、以Wiedemann模型引导元胞中的车辆之间的相互作用,基于集成wiedemann跟驰行为的交通流中观模型能够动态的输出路段各个元胞中交通流特性,输出可以描述、评价路段交通流的的数据。该模型的优点在于集成了wiedemann跟驰行为,模型通过固定的时间步长进行更新迭代,以元胞传输模型作为运行指标,通过该模型能够动态的描述路段上的交通流状况,并且能够详细的记录路段上的交通流的变化状况。2、通过元胞传输机制跟踪元胞内的车辆数,通过Wiedemann跟车模型计算交通流的速度概率分布。首先计算元胞内车辆车头间距?,然后根据Wiedemann阈值曲线判断车辆所处的跟驰行驶区域。依据断面的行为选择概率,根据相应的驾驶行为计算速度分布的变化。最后采用路侧激光检测器对长沙市南二环的交通数据进行采集,对Wiedemann,驾驶行为阈值曲线进行参数标定,并对长沙市东二环行人过街导致交通流状况变化过程进行计算。

曾静[4](2013)在《混合交通流动力学模型构建与应用研究》文中进行了进一步梳理在桥梁设计的研究领域中,主要以结构体系、受力性能的研究为主,对车辆荷载及其效应的研究相对较少。由于通过桥梁的车辆种类组成、行驶特征、荷载特性等方面都具有很强的随机性,导致运营车辆产生的荷载效应模拟非常复杂。交通流理论在描述车辆特性、行驶特征等方面较为成熟,本文引入交通流理论,力图更好地模拟分析运营车辆产生的桥梁荷载效应。首先,在对混合交通参数分析的基础上,考虑超车换道流率,引入由沿程阻力和局部阻力两部分组成的粘性阻力项,建立了车型比例与粘性系数的函数关系;基于流体动力学车流模型以及车辆跟驰模型,提出了一种流体动力学车流模型。在此基础上,求解了新模型的特征根,分析了平衡方程的超车换道率,进而构造了所建模型的差分格式,对速度和密度进行离散,分析了车流参数随时空的变化过程。最后,将混合交通流动力学模型与蒙特卡洛法相结合,在实测交通流量、车速、车型比例、轴距以及轴重等参数统计数据的基础上,运用MATLAB程序建立交通流参数的随机数组,计算了随机车流作用下的典型桥梁的运营车辆荷载效应。

肖霞[5](2013)在《双车道交通流动力学模型研究》文中研究说明本本文主要通过对双车道车辆运行中加速过程进行分析,提出车道受前车加速的刺激而取得的加速过程的数理描述,由此我们建立了的如下形式的双车道随机模型:其中1-g是对应车流中优化速度加速的车辆所占的比例,1-g1 对应车流中车辆通过变道优化加速度的概率,g对应车流中相对速度加速的车辆所占的比例,g1对应于车流中车辆不通过变道优化加速度的概率。在本文第三章在薛郁提出的跟驰模型基础之上,并且运用数学理论对上述模型进行讨论,得到新的描述双车道车辆运行过程的偏微分方程模型,此模型克服了以往数学模型中不考虑多车道车辆变道的问题。第三章后半部分研究其适定性,主要是运用幂级数求解动力方程,研究解的基本性质,包括唯一性、收敛性等等。很多动力学模型缺乏实测与理论的数值模拟,在本文第四章将做两种数值模拟,一种是城市道路的交通流量实测与所建动力学模型进行数值模拟,另一种是运用高速公路实测数据与所建动力学模型进行数值模拟,分别证明了城市拥挤道路和高速道路都符合所建动力学模型。

曹宝贵[6](2010)在《交通流复杂动态特性与交通拥堵问题研究》文中认为交通问题现已发展成为阻碍世界各国大、中城市发展的的普遍难题。交通基础理论的突破、交通科学的建立发展显得至关重要。交通系统是一个典型的在人参与下的、开放的、复杂动态巨系统,具有高度的非线性和不确定性。本文在查阅大量国内外文献资料的基础上,从定性和定量两个角度、微观和宏观两个层次、常态和非常态两个方面深入研究、分析了交通流复杂动态特性的影响因素。基于交通流微观动态特性研究,建立了改进的车辆跟驰模型。基于交通流宏观动态特性研究,推导出了交通流宏观参数数学表达的一般式和交通波模型;基于交通流基本图和交通流体力学理论,首次提出了有效通行能力和剩余通行能力概念;结合混沌理论和自组织理论,给出了交通流复杂性研究的一般思路。应用交通流复动态特性研究成果,深刻揭示了交通流复杂性现象与原因;分析了常发性和偶发性两类交通拥堵形成、发展和演变规律;从三个层次深入剖析了交通拥堵形成原因;基于运动学理论,建立了交通拥堵识别算法;结合发达国家经验,给出了交通拥堵评估体系建立原则及应注意事项;最后,论文针对交通拥堵分析和交通拥堵评价需要,论述了静态基础信息和动态交通信息采集技术。

安维胜[7](2010)在《混合交通流动力学建模研究》文中提出交通流理论是研究交通特性的一门边缘科学,交通流模型则是用来简化分析交通流及评估假定的交通控制策略的重要方式,为交通管理者和使用者提供包括路网规划设计、交通管理等理论依据。但中国特有的混合交通流形式,使得国外的交通流理论与方法在中国不能完全适用。因此,针对中国的交通流特点,研究由不同车型形成的混合交通流的作用机理,建立能描述混合交通流的动力学模型,对提高混合交通流的可控性,改善日益严重的交通拥挤状况具有重要的理论意义,同时更具有实际意义。论文在现有连续交通流模型研究基础上,针对由不同机动车型构成的混合车流建立了新的动力学模型,包括模型的推导、参数的标定、模型的离散、模型的性能分析及效用验证。主要内容包括:介绍交通流理论国内外研究现状,分析交通流动力学一阶模型及高阶模型后,指出现有交通流动力学模型的特点和亟待解决完善之处,并总结出交通流基本参数间的关系模型和常用的数值方法。综合分析了交通流的构成及交通特性、交通流的分类、混合交通流的形成及交通流的基本特征。分析传统车辆跟驰模型推导过程,将传统跟驰模型推导过程的简化项定义为车辆间的干扰,分析其在混合交通流中不能简化的机理,并导出混合交通流中的粘性项,建立了新的车辆跟驰模型;提出新的速-密函数和弛豫时间函数;采用动力学建模方法,建立了新的交通流动力学模型;给出模型的迎风差分和Lax差分数值解;通过编制的优化程序对模型参数进行标定。针对现有动力学高阶模型存在的问题,对模型做了数学特性及性能分析,证实新模型在理论上能解决困扰现有高阶模型的几个问题:特征根问题、车辆倒退问题、线性稳定性问题、间断的传递、拥堵的消散、簇的传递及状态的转换问题。重新定义了交通拥挤,并以此来定义一个无量纲量来量化交通拥挤度,建立模型。该模型考虑了车型比例、交通条件及交通环境等因素,通过设定阈值,以交通拥挤度值大小来划分交通状态。通过实例验证,证实模型能够真实、客观的描述交通拥挤状态,有良好的通用性。最后,本文设计试验,采集交通实测数据,模型进行定性和定量的效用验证,并将其与模型仿真数据进行对比,包括与其它典型的高阶连续流模型的仿真数据间的对比,试验结果说明本模型不仅能合理解释交通现象,而且仿真数据能够与实测数据较好的拟合,仿真速度也很快。

胡家兴,陈燕,张立东,杨子江[8](2008)在《信号灯作用下的车辆跟驰行为研究》文中认为跟驰模型是交通流理论的研究热点。在分析了目前交通流跟驰理论的基础上,探讨了信号灯对车辆跟驰行为的影响,提出了改进的交通流跟驰模型.该模型以信号控制交叉口为主要研究区域,以车头间距和信号灯颜色状态作为输入,以车辆跟驰状态为输出,从而建立了分段函数模型,并用仿真软件进行了实验验证,结果证明了模型的可行性。最后,对该研究方向进行了展望。

汪海龙[9](2007)在《考虑公交影响的城市交通流元胞自动机模型研究》文中认为现代社会普遍面临着严重的交通问题,单凭兴建城市道路及其它交通设施并不足以解决城市交通拥堵问题,如果不能正确地理解、预测、调度和控制城市网络中的交通流,最大效能地提高行车效率,城市交通状况将永远无法得到改善。交通流理论是一门应用数学、物理学和力学等多学科知识综合的科学,它在时间、空间上具有高度的随机性、动态性和复杂性,它是通过建立交通流的数学模型,然后进行数值模拟和求解的过程。在现阶段的研究中经常采用的交通模型主要有流体力学模型、跟驰模型与元胞自动机模型等。由于交通流实际上是一个离散系统,因此采用本质上离散的元胞自动机(CellularAutomaton,简称CA)模型来描述实际的交通现象具有独特的优越性。元胞自动机是一种时间、空间状态都离散的网格动力学模型,其强大的复杂计算功能、固有的并行计算能力、以及高度灵活等特征,使得它在模拟复杂的交通运输系统的时空动态演变方面具有很强的能力。城市道路一般由多条车道组成,不同性能或类型的车辆混合行驶,而目前建立的CA模型,大多只考虑了其中一个因素,与高速公路相比城市交通流最显着的特点是道路占有率高、车辆行驶速度相对较低,但是大多数城市交通流CA模型中没有考虑这些特点。在城市交通流CA模型中采用和高速公路相同的元胞长度和行驶速度,这是造成城市交通流CA模型模拟结果不准确的一个主要因素;同时城市道路上有大量的公交车辆,由于其具有固定运行线路、到发时间、固定停靠站、车型大、运行速度低等特点,其对城市交通流的影响十分明显,然而在现有的城市交通流CA模型中,都没有考虑公交车辆对城市交通流的影响,以至于模拟仿真结果与实际交通差异较大。本文在对现有经典交通流CA模型进行总体分析的基础上,结合我国城市交通特点,通过重新标定元胞长度、运行车速、随机慢化机制,制定车道转换规则和公交车辆的减速入站慢速启动机制,分别建立了周期边界条件下考虑普通公交停靠站的混合交通流双车道模型、开放边界条件下考虑普通公交停靠站的混合交通流双车道模型、周期边界条件下公交港湾式停靠的单车道混合交通流CA模型和周期边界条件下公交港湾式停靠的双车道混合交通流CA模型。以C语言为程序开发平台,通过计算机数值模拟,分析了交通流三参数之间关系,以及公交车占有率、公交车停靠时间、变换车道数等对交通流的影响,发现了交通系统中出现的各种非线性现象。结果显示该模型能很好的再现各交通参数之间的关系,揭示公交车对交通流的影响规律。并对混合交通流的特性进行了分析和研究。本论文的研究对交通组织和管理具有重要的理论和实践意义。

沙春宏[10](2007)在《含时空扰动因素的城市交通流模型及其数值研究》文中研究表明交通问题是当今社会正面临的一个严峻的问题.对交通流问题的研究有着重要的现实意义;由于交通流问题涉及到数学、物理学、力学、信息科学与交通工程学等学科领域,所以,对交通流问题的研究具有重要的理论价值.本文的工作主要是在车辆跟驰模型和流体动力学模型的基础上,采用微观与宏观相结合的方法,建立了两种含时空扰动因素的城市交通流数学模型;对所建立的模型进行了数值分析与差分格式的构造;通过算例的设计与数值模拟对模型进行了验证和应用.具体结果如下:(1)在确保车辆安全行驶的前提下,本文在考虑城市交通流模型的建立时着重分析了时空扰动因素对交通流的影响.假设交通流具有流体的动力学性质,也有离散的粒子流的性质.通过考虑含有扰动因子的交通流建模方法,在车辆跟驰模型的基础上,建立了含时空扰动因子的线性跟驰模型;对所建立的线性跟驰模型进行了数值分析和求解;然后,用有限差分方法,构造了相应的离散模型,并对所建立的差分格式进行了数值稳定性分析;最后,在对扰动因素分析的基础上,设计了具有现实代表意义的交通流算例,并通过数值模拟对线性跟驰模型进行了验证和应用.(2)进一步,在线性跟驰模型的基础上,考虑到驾驶员在跟驰行驶的过程中对刺激做出的反应具有一个延滞时间,为此建立了具有延滞时间的含时空扰动因素的城市交通流非线性动力学模型;对所建立的非线性动力学模型进行了特征线方法求解;然后,用有限差分方法,构造了相应的离散模型,并对所建立的差分格式进行了数值稳定性分析;最后,在对扰动因素分析的基础上,设计了具有现实代表意义的交通流算例,并通过数值模拟对非线性动力学模型进行了验证和应用.本文的结果表明:模型能够较好地模拟实际交通流的许多重要的基本特征.

二、与车辆跟驰理论统一的一维交通流动力模型研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、与车辆跟驰理论统一的一维交通流动力模型研究(论文提纲范文)

(1)航道内船舶跟驰行为识别研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 理论意义及应用价值
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 跟驰理论综述
        1.2.2 聚类算法综述
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 船舶AIS数据的采集和处理
    2.1 AIS数据的解码
        2.1.1 AIS的简介
        2.1.2 AIS的解码
    2.2 AIS数据的预处理
        2.2.1 探索性数据分析
        2.2.2 数据的质量管理
    2.3 本章小结
3 跟驰行为的定义及相似性度量方法的选取
    3.1 跟驰行为的定义
        3.1.1 跟驰模型的概念描述
        3.1.2 跟驰模型的特征分析
        3.1.3 跟驰模型的松弛
    3.2 相似性度量方法的比较
        3.2.1 时间序列相似性的概述
        3.2.2 相似性度量方法的比较
    3.3 本章小结
4 基于DBSCAN的聚类
    4.1 聚类算法的介绍
    4.2 聚类算法的比较
        4.2.1 K均值算法的实现
        4.2.2 谱聚类算法的实现
        4.2.3 DBSCAN算法的实现
    4.3 基于DBSCAN的船舶跟驰行为提取实验
    4.4 实验的结果评价
        4.4.1 准确性能评价
        4.4.2 泛化性能评价
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录A 8位ASCLL码转6位二进制码
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(2)基于数据驱动的交通流动力学灰预测建模方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题的背景和研究意义
    1.2 交通流动力学和流体力学的联系
    1.3 交通流动力学研究进展
        1.3.1 宏观和微观交通流动力学模型研究
        1.3.2 交通流数据模式的预测模型研究
        1.3.3 灰理论短时交通流预测模型研究
    1.4 研究评述
    1.5 论文主要内容和组织结构
        1.5.1 论文主要内容
        1.5.2 论文简写索引
        1.5.3 论文组织结构
第2章 交通流动力学理论及交通流数据特性分析
    2.1 交通流动力学参数模型
    2.2 交通流动力学模型
        2.2.1 宏观连续交通流动力学模型
        2.2.2 微观车辆跟驰交通流动力学模型
        2.2.3 宏观连续模型与微观跟驰模型的联系
    2.3 交通流数据的相关性分析
    2.4 交通流数据的张量多模式
        2.4.1 张量分解理论
        2.4.2 交通数据张量多模式表示
    2.5 张量TUCKER分解数据恢复
        2.5.1 张量Tucker分解数据恢复算法
        2.5.2 张量Tucker分解数据恢复实例分析
    2.6 本章小结
第3章 向量数据流的宏观交通流动力学灰预测模型
    3.1 交通流连续性方程推导
    3.2 宏观连续交通流动力学微分方程
    3.3 宏观连续交通流动力学灰预测模型
        3.3.1 Verhulst模型
        3.3.2 宏观连续交通流动力学灰预测模型
    3.4 模型的有效性分析
        3.4.1 实例分析加拿大埃德蒙顿市高速公路交通流流量
        3.4.2 实例分析杭州高速公路交叉口交通流流量
        3.4.3 实例分析结果
    3.5 模型的应用
        3.5.1 北京市某主干路交通流量
        3.5.2 武汉市武昌区建设路城市道路交通流量
        3.5.3 模型应用结果分析
    3.6 本章小结
第4章 向量数据流的微观交通流动力学灰预测模型
    4.1 车辆跟驰模型的微分方程
    4.2 车辆跟驰惯性灰预测模型
        4.2.1 车辆跟驰惯性灰预测模型
        4.2.2 模型的有效性分析
        4.2.3 模型在短时交通流预测的应用
    4.3 车辆跟驰惯性离散灰预测模型
        4.3.1 交通流状态分析
        4.3.2 惯性离散灰预测模型
        4.3.3 模型在交通流状态判定中的应用
    4.4 本章小结
第5章 张量数据流的交通流动力学参量灰预测模型
    5.1 交通流动力学参量灰预测模型
    5.2 张量交替最小二乘算法(ALS算法)
        5.2.1 张量ALS算法
        5.2.2 张量ALS算法实例分析
        5.2.3 张量ALS算法性能分析
    5.3 张量交替最小二乘算法交通流动力学灰预测模型
        5.3.1 建立张量交替最小二乘算法交通流动力学灰预测模型
        5.3.2 模型的实例分析
    5.4 本章小结
第6章 张量数据流的交通流动力学耦合灰预测模型
    6.1 张量周模式——灰色NDGM(1,1)模型
    6.2 张量天模式——灰色滚动NDGM模型
        6.2.1 灰色滚动NDGM模型定义
        6.2.2 灰色滚动NDGM模型的性质
        6.2.3 灰色滚动NDGM模型的结果分析
    6.3 BP神经网络简介
    6.4 张量多模式耦合灰预测模型
        6.4.1 张量耦合模型算法
        6.4.2 张量耦合模型的实例分析
        6.4.3 张量耦合模型的结果分析
    6.5 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
公开发表学术论文与博士学位论文的关系
攻读博士学位期间主持和参加的科研项目

(3)考虑驾驶行为的交通流中观模型(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1. 研究背景
    1.2. 研究意义
    1.3. 研究内容
第二章 国内外研究现状
    2.1 交通流模型研究现状
        2.1.1. 宏观交通流模型
        2.1.2. 中观交通流模型
        2.1.3. 微观交通流模型
    2.2 交通流中观模型研究方法
        2.2.1. P-H模型研究方法
        2.2.2. 能动粒子的动力论方法
        2.2.3. 相互作用率
        2.2.4. 转换概率
    2.3 跟驰模型研究现状
        2.3.1 相对速度模型
        2.3.2 安全距离模型
        2.3.3 理想速度模型
        2.3.4 生理-心理模型
第三章 集成Wiedemann跟驰行为的交通流中观模型
    3.1 Wiedemann跟驰模型
    3.2 元胞传输模型(CTM)
    3.3 交通流动力学方程
    3.4 集成Wiedemann跟车行为的离散交通流模型
        3.4.1 整合CTM和连续交通流动力学模型
        3.4.2 Wiedemann的驾驶行为阈值曲线进行拟合及标定
        3.4.3 Wiedemann跟车行为阈值区域选择概率
        3.4.4 流量-密度函数
        3.4.5 模型框架
    3.5 本章小结
第四章 算例分析
    4.1. 路段概况
    4.2. 散点数据处理分析
        4.2.1. 散点数据处理
        4.2.2. 断面行为区域选择概率
    4.3. 集成Wiedemann跟车行为的交通流中观模型的运用
    4.4. 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1. 本文工作总结
    5.2. 创新研究成果
    5.3. 未来研究展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间参与科研项目
附录B Wiedemann跟驰行为的交通流中观模型的程序

(4)混合交通流动力学模型构建与应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外交通流理论研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究的内容
第二章 连续交通流模型
    2.1 连续交通模型
        2.1.1 连续性假设和比拟
        2.1.2 连续性方程
        2.1.3 运动微分方程
    2.2 交通流参数关系
    2.3 本章小结
第三章 混合交通流动力学模型的构建
    3.1 交通流特性
        3.1.1 人的交通特性
        3.1.2 车辆的交通特性
        3.1.3 道路的交通特性
        3.1.4 混合车流的形成
    3.2 车辆折算系数
        3.2.1 车辆折算系数的定义
        3.2.2 车辆折算系数的一般计算方法
    3.3 考虑前后车速度的车辆跟驰模型
        3.3.1 车辆跟驰模型分析
        3.3.2 线性模型推导过程中的不足
    3.4 粘性阻力与粘性系数
        3.4.1 粘性阻力
        3.4.2 粘性系数
    3.5 平衡函数
    3.6 新的动力学方程
    3.7 本章小结
第四章 混合交通流的参数关系分析
    4.1 特征线方程与特征根
    4.2 混合交通流参数之间的关系
    4.3 离散化模型
    4.4 算例
    4.5 本章小结
第五章 运营车辆荷载效应的模拟分析
    5.1 交通流各参数的分布规律
    5.2 车辆荷载效应模拟
    5.3 算例
        5.3.1 流量 1000 辆/h 时的荷载效应
        5.3.2 流量 1500 辆/h 时的荷载效应
        5.3.3 流量 2000 辆/h 时的荷载效应
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及参与科研项目
致谢

(5)双车道交通流动力学模型研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 交通流稳定性理论的发展概述
    1.2 问题研究背景和研究现状
    1.3 研究问题所涉及的基本理论和方法
第二章 预备知识
    2.1 车辆守恒定律的建立
    2.2 反应—刺激现象的跟驰模型
    2.3 交通流三个参数之间的关系
        2.3.1 速度—密度之间格林希尔治线性模型
        2.3.2 流量一密度之间抛物线形模型
        2.3.3 流量一速度之间格林希尔治抛物线模型
第三章 双车道交通流动力学模型的研究
    3.1 随机动力学模型的构建
    3.2 随机动力学模型求解
第四章 随机动力学模型的数值模拟
    4.1 城市实测数值分析
    4.2 高速公路数值分析
总结
参考文献
致谢
附件

(6)交通流复杂动态特性与交通拥堵问题研究(论文提纲范文)

提要
第一章 绪论
    1.1 背景及意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究背景
        1.1.3 研究意义
    1.2 交通流的复杂性概述
    1.3 研究现状
        1.3.1 交通流微观模型
        1.3.2 交通流宏观模型
        1.3.3 交通流理论模型研究思路
    1.4 论文研究内容与思路
        1.4.1 论文研究内容
        1.4.2 论文研究思路
第二章 交通流复杂性影响因素研究
    2.1 常态下交通流影响因素研究
        2.1.1 人对交通流的影响研究
        2.1.2 道路对交通流的影响研究
        2.1.3 车对交通流的影响研究
    2.2 非常态下交通流影响因素研究
    2.3 本章小结
第三章 交通流微观动态特性
    3.1 微观交通流理论研究历史
    3.2 交通流微观参数动态特性
        3.2.1 交通流微观参数
        3.2.2 车头的动态特性
        3.2.3 车速的动态特性
    3.3 交通流微观参数动态特性实例分析
    3.4 一种新的速密关系
    3.5 改进的车辆跟驰模型
        3.5.1 主要车辆跟驰模型研究回顾与评论
        3.5.2 车辆跟驰模型产生范围与特性
        3.5.3 改进的车辆跟驰模型(DVM)
    3.6 交通流微宏观模型的统一
    3.7 本章小结
第四章 交通流宏观动态特性
    4.1 概述
        4.1.1 研究现状
        4.1.2 研究体系划分
    4.2 交通流宏观特性的参数表达
        4.2.1 变化的交通流宏观三参数
        4.2.2 交通流宏观三参数的一般表达
    4.3 交通流三参数关系变化研究
    4.4 流体动力学理论
        4.4.1 运动学模型(LWR)
        4.4.2 动力学模型(未考虑延迟)
        4.4.3 动力学模型(考虑驾驶员延迟)
    4.5 交通波理论
        4.5.1 一般交通波模型
        4.5.2 起动波模型
        4.5.3 停车波模型
        4.5.4 交通波理论分析实例
    4.6 交通流宏观理论的应用分析
        4.6.1 道路有效通行能力(Ce)
        4.6.2 道路剩余通行能力(Cr)
        4.6.3 道路交通服务水平(LOS)
    4.7 交通流与水流(流体)的对比分析
    4.8 交通流复杂性研究思路
        4.8.1 交通流中混沌和自组织
        4.8.2 交通流复杂性研究思路
    4.9 本章小结
第五章 交通拥堵分析与评价
    5.1 交通拥挤的含义与时空分布特性
        5.1.1 交通拥挤的含义
        5.1.2 常发性交通拥挤
        5.1.3 偶发性交通拥挤
    5.2 交通拥挤产生的原因
        5.2.1 供需关系失衡
        5.2.2 交通流基本图分析
        5.2.3 经济学理论阐释
    5.3 两类特殊的交通现象
        5.3.1 交通相变
        5.3.2 幽灵式交通阻塞
    5.4 交通拥挤识别与拥堵扩散问题
        5.4.1 交通拥挤评价分级方法研究
        5.4.2 拥挤自动检测算法介绍
        5.4.3 基于运动学模型的拥挤检测算法
        5.4.4 交通拥堵扩散计算
    5.5 道路交通拥堵的评价
        5.5.1 国内外概述
        5.5.2 交通拥挤度量指标
        5.5.3 交通拥堵评价指标建立的原则
        5.5.4 交通拥堵评价指标建立注意事项
    5.6 交通信息采集
        5.6.1 静态基础信息
        5.6.2 动态交通信息
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文主要工作
    6.2 本文创新之处
    6.3 展望
参考文献
攻博期间发表的学术论文及其他成果
致谢
摘要
ABSTRACT

(7)混合交通流动力学建模研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 交通流理论研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 存在的问题及研究方向
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文结构
第2章 连续流交通流理论
    2.1 概述
    2.2 连续流交通流模型
        2.2.1 一阶连续流模型
        2.2.2 高阶连续流模型
    2.3 交通流基本参数间的关系模型
    2.4 数值方法介绍
    2.5 本章小结
第3章 混合交通流动力学特性分析
    3.1 交通流的构成及交通特性
        3.1.1 驾驶者的交通特性
        3.1.2 车辆的交通特性
        3.1.3 道路的交通特性
        3.1.4 信息的交通特性
    3.2 交通流的分类
    3.3 混合交通的形成
        3.3.1 人车混合交通
        3.3.2 机非混合交通
        3.3.3 大小车混合交通
    3.4 交通流的基本特征
    3.5 本章小结
第4章 混合交通流动力学模型
    4.1 概述
    4.2 高阶交通流动力学方程
        4.2.1 跟驰模型
        4.2.2 新的动力学方程
    4.3 新动力学模型的其它相关量
        4.3.1 粘性阻力
        4.3.2 弛豫时间
        4.3.3 平衡函数
    4.4 模型的离散
    4.5 模型参数标定
    4.6 本章小结
第5章 数学特征及性能分析
    5.1 概述
    5.2 特征根
    5.3 车辆倒退
    5.4 线性稳定性
    5.5 中断的传递
    5.6 拥堵的消散
    5.7 簇的传递
    5.8 状态转换
    5.9 本章小结
第6章 交通拥挤度
    6.1 概述
    6.2 交通拥挤识别法研究现状
        6.2.1 离散型交通拥挤识别方法
        6.2.2 连续型交通拥挤识别方法
    6.3 拥挤度建模
    6.4 参数标定
        6.4.1 视距项的标定
        6.4.2 车型比例项的标定
    6.5 交通状态的分类及阈值的标定
    6.6 数值算例
    6.8 本章小结
第7章 实例验证
    7.1 概述
    7.2 实例验证
    7.3 本章小结
结论与展望
    一、研究结论
    二、研究展望
附录
    字符变量说明
致谢
参考文献
攻读博士期间发表的论文及科研成果
    发表学术论文
    参与科研实践

(9)考虑公交影响的城市交通流元胞自动机模型研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 交通流理论的研究现状
    1.2 交通流理论的研究内容
        1.2.1 交通流参数关系模型
        1.2.2 交通流力学模型
第二章 基于元胞自动机的交通流模型
    2.1 元胞自动机理论基础
        2.1.1 元胞自动机的基本概念
        2.1.2 元胞自动机的定义
        2.1.3 元胞自动机的分类
        2.1.4 元胞自动机的边界条件
        2.1.5 元胞自动机在微观交通建模中的应用
    2.2 本文主要工作
    2.3 本文结构
第三章 周体边界下公交非港湾式停靠双车道混合交通流CA模型研究
    3.1 引言
    3.2 模型建立
        3.2.1 小汽车车道转换规则
        3.2.2 公交车减速入站和慢启动
        3.2.3 车辆状态演化的更新规则
    3.3 数值模拟与结果讨论
        3.3.1 公交车道路占有率对交通流的影响
        3.3.2 公交车道路占有率对转换车道车辆数的影响
        3.3.3 公交车站间距对交通流的影响
        3.3.4 公交车平均停靠时间对交通流的影响
    3.4 结论
第四章 开放边界下公交非港湾式停靠多速混合车辆双车道CA模型
    4.1 引言
    4.2 模型建立
        4.2.1 车辆产生模型
        4.2.2 车辆换道规则
        4.2.3 车辆演化规则
    4.3 数值模拟与结果讨论
        4.3.1 通行能力分析
        4.3.2 公交车影响
        4.3.3 变换车道车辆数的影响条件
    4.4 结语
第五章 公交港湾式停靠的多速单车道交通流元胞自动机模型研究
    5.1 引言
    5.2 模型建立
        5.2.1 港湾停靠站处公交车辆运行规则
        5.2.2 港湾停靠站处小汽车运行规则
        5.2.3 车辆状态演化的更新规则
    5.3 数值模拟与结果讨论
    5.4 结论
第六章 公交港湾式停靠的多速双车道交通流元胞自动机模型研究
    6.1 引言
    6.2 模型建立
        6.2.1 港湾停靠站处公交车辆运行规则
        6.2.2 港湾停靠站处小汽车运行规则
        6.2.3 换道机制
        6.2.4 车辆状态演化的更新规则
    6.3 数值模拟与结果讨论
    6.4 整体交通流特性分析
    6.5 公交车停靠时间对交通流的影响分析
    6.6 公交站间距对交通流的影响分析
    6.7 结论
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(10)含时空扰动因素的城市交通流模型及其数值研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 交通流理论研究的意义和历史背景
    1.2 交通流的基本概念与基本方程
    1.3 交通流模型的研究现状与进展
    1.4 交通流扰动因素分析与本文的工作
第二章 城市交通流模型分析
    2.1 车辆跟驰模型
    2.2 流体力学模型
第三章 含时空扰动因素的城市交通流线性模型
    3.1 模型的建立
    3.2 模型的求解与差分格式的构造
    3.3 差分格式的稳定性分析
    3.4 模型的应用与算例
    3.5 小结
第四章 含时空扰动因素的城市交通流非线性动力学模型
    4.1 模型的建立
    4.2 模型的特征线分析
    4.3 模型差分格式的构造
    4.4 差分格式的稳定性分析
    4.5 模型的应用与算例
    4.6 小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录

四、与车辆跟驰理论统一的一维交通流动力模型研究(论文参考文献)

  • [1]航道内船舶跟驰行为识别研究[D]. 曾仕豪. 大连海事大学, 2020(01)
  • [2]基于数据驱动的交通流动力学灰预测建模方法研究[D]. 段辉明. 武汉理工大学, 2020(01)
  • [3]考虑驾驶行为的交通流中观模型[D]. 郭俊. 长沙理工大学, 2015(04)
  • [4]混合交通流动力学模型构建与应用研究[D]. 曾静. 广州大学, 2013(03)
  • [5]双车道交通流动力学模型研究[D]. 肖霞. 长沙理工大学, 2013(08)
  • [6]交通流复杂动态特性与交通拥堵问题研究[D]. 曹宝贵. 吉林大学, 2010(08)
  • [7]混合交通流动力学建模研究[D]. 安维胜. 西南交通大学, 2010(09)
  • [8]信号灯作用下的车辆跟驰行为研究[J]. 胡家兴,陈燕,张立东,杨子江. 计算机与数字工程, 2008(12)
  • [9]考虑公交影响的城市交通流元胞自动机模型研究[D]. 汪海龙. 兰州交通大学, 2007(04)
  • [10]含时空扰动因素的城市交通流模型及其数值研究[D]. 沙春宏. 云南师范大学, 2007(S1)

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结合车辆跟随理论的一维交通动力学模型研究
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