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有時也寫成：二、交通波模型的意義Uw〉0，表明波面運動方向與交通流方向相同Uw=0，表明波面維持在原地不動Uw<0,表明波面運動方向與交通流方向相反Uw〉0，表明波面運動方向與交通流方向相同Uw<0,表明波面運動方向與交通流方向相反Uw=0，表明波面維持在原地不動此時只能是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動，即高密度區(qū)并未向上游擴展，如當(dāng)兩條4車道支路匯集到一條6車道主路時會出現(xiàn)這種狀況。

交通流從高流量、高密度、低速度進入低流量、低密度、高速度區(qū)，下游交通狀態(tài)變好，但因交通波向前運動，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車道的支路時會出現(xiàn)這種狀況。

交通流從高流量、低密度、較高速度進入低流量高密度、較低速度狀態(tài)，由于此時交通波向后運動，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)將向上游擴展，如當(dāng)交通流前方遇到阻礙時會出現(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。由于交通波向后運動，將對上游交通狀況有所改善，如前方阻礙解除時會出現(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?，都會出現(xiàn)這種狀態(tài)，此時的交通波發(fā)生在瓶頸處，既不前移，也個后退；三、停車波和啟動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)假定車流的標準化密度為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η2＝1

起動波：車輛起動時的情況。當(dāng)車輛啟動時，k1=kj,也即η1＝1。因為：2、在一條雙向四車道公路上，由于道路維護限制了一個方向的兩個車道的寬度，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車道最大的流量為2000輛/小時，正在修建的路段上每個車道的流量為1500輛/小時，而修路地段前方的流量為3500輛/小時。當(dāng)停車時，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，試計算（保留小數(shù)點后2位數(shù)字）：瓶頸段前方車流的速度；瓶頸進口處車流的速度；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時,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下跟馳行駛時的平均車頭間距s，平均車頭間距則可以用來估計單車道的通行能力。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為，車頭間距在100-125m以內(nèi)時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、相對速度等；決策階段：駕駛員對所獲信息進行分析，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，對車輛進行操縱控制。式中λ為駕駛員對刺激的反應(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；駕駛員對刺激的反應(yīng)是指根據(jù)前車所做的加速或減速運動而對后車進行的相應(yīng)操縱及其效果。從圖中可以看出設(shè)兩車的制動距離相等，則有所以：

兩邊對求導(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)刺激為兩車的相對速度；反應(yīng)為跟馳車輛的加速度。公式由前導(dǎo)車制動、兩車的減速距離相等以及后車在反應(yīng)時間T內(nèi)速度不變等假定下推導(dǎo)出來的。實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)，而看成與駕駛員動作強度相關(guān)的量，稱為反應(yīng)強度系數(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穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性：關(guān)注跟馳車輛對它前面車輛運行波動的反應(yīng)，即關(guān)注車輛間配合的局部行漸進穩(wěn)定性：關(guān)注車隊中每一輛車的波動特性在車隊中的表現(xiàn)，即車隊的整體波動特性，如車隊頭車的波動在車隊中的傳播。C=e-1時，頭車采用固定的加速度，實線代表頭車，虛線代表