考虑鸣笛效应和驾驶员异质性的新格子模型稳定性分析

道路环境及密集交通流随机波动是交通扰动的诱因,文中考虑道路环境中的汽车鸣笛效应和驾驶员异质性的影响,提出鸣笛发生临界密度的概念,建立了更符合实际的格子流体动力学模型,并揭示非饱和交通状态下诱发交通流失稳的机理.在线性稳定性分析中利用扰动法得到了该模型的稳定性条件,并基于还原微扰法对该模型的非线性稳定性问题进行研究,通过求解mKDV方程获取的扭结-反扭结孤立波描述了在临界点附近密度波的传输规则.仿真结果表明,考虑有鸣笛效应的新格子模型相比于Nagatani模型的稳定性更强,而较大的临界密度对交通流稳定性存在消极影响;与以往微观模型相比,本文模型能解释鸣笛现象发生的自然条件,即密度高且流量低的地方...

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Published in自动化学报 Vol. 46; no. 8; pp. 1738 - 1747
Main Authors 翟聪, 巫威眺
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 佛山科学技术学院交通与土木建筑学院 佛山528000%华南理工大学土木与交通学院 广州510641 01.08.2020
Subjects
驾驶员异质性
临界密度
鸣笛效应
交通流
稳定性分析
格子模型
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ISSN0254-4156
DOI10.16383/j.aas.c180137

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Abstract 道路环境及密集交通流随机波动是交通扰动的诱因,文中考虑道路环境中的汽车鸣笛效应和驾驶员异质性的影响,提出鸣笛发生临界密度的概念,建立了更符合实际的格子流体动力学模型,并揭示非饱和交通状态下诱发交通流失稳的机理.在线性稳定性分析中利用扰动法得到了该模型的稳定性条件,并基于还原微扰法对该模型的非线性稳定性问题进行研究,通过求解mKDV方程获取的扭结-反扭结孤立波描述了在临界点附近密度波的传输规则.仿真结果表明,考虑有鸣笛效应的新格子模型相比于Nagatani模型的稳定性更强,而较大的临界密度对交通流稳定性存在消极影响;与以往微观模型相比,本文模型能解释鸣笛现象发生的自然条件,即密度高且流量低的地方,同时驾驶员特性也对交通流的稳定性存在着显著影响.
AbstractList 道路环境及密集交通流随机波动是交通扰动的诱因,文中考虑道路环境中的汽车鸣笛效应和驾驶员异质性的影响,提出鸣笛发生临界密度的概念,建立了更符合实际的格子流体动力学模型,并揭示非饱和交通状态下诱发交通流失稳的机理.在线性稳定性分析中利用扰动法得到了该模型的稳定性条件,并基于还原微扰法对该模型的非线性稳定性问题进行研究,通过求解mKDV方程获取的扭结-反扭结孤立波描述了在临界点附近密度波的传输规则.仿真结果表明,考虑有鸣笛效应的新格子模型相比于Nagatani模型的稳定性更强,而较大的临界密度对交通流稳定性存在消极影响;与以往微观模型相比,本文模型能解释鸣笛现象发生的自然条件,即密度高且流量低的地方,同时驾驶员特性也对交通流的稳定性存在着显著影响.
Author 翟聪
巫威眺
AuthorAffiliation 佛山科学技术学院交通与土木建筑学院 佛山528000%华南理工大学土木与交通学院 广州510641
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