基于Benjamin-Feir不稳定性的畸形波模拟

通过引入四阶非线性薛定谔方程,基于随机波列演化的Benjamin-Feir不稳定性,采用伪谱方法建立了二维深水波浪数值水槽来模拟海洋中的畸形波现象.为了验证该数值模型的有效性,计算了二维水槽中边带扰动随机波列的传播变形,通过比较数值和试验结果发现该模型可以很好地再现畸形波现象.     

超音速平板边界层转捩中层流突变为湍流的机理——时间模式

采用时间模式对来流Mach数为4.5的平板边界层转捩过程做了直接数值模拟, 然后对结果进行分析. 发现在层流-湍流转捩的breakdown过程中, 层流剖面得以快速转变为湍流剖面的机理在于扰动增长后, 对平均剖面进行的修正导致了其稳定性特征的显著变化. 虽然在层流下第二模态T-S波更不稳定, 但在层流突变为湍流的过程中, 第一模态不稳定波却占主导作用.     

交通冲突判别的车辆运动模式分析方法

综合运用交通冲突理论与视频图像处理技术,建立了一种基于车辆运动模式的交通冲突判别方法.根据安全金字塔原理与车辆运动模式,提出全面可量化的交通冲突严重性判别指标——碰撞可能性指标及其计算公式.针对轨迹样本的时空转移特点,确定各模式类隐马尔可夫模型结构,建立了基于隐马尔可夫模型的车辆运动模式学习与预测算法.最后,建立了完整的视频分析系统并在实际交通场景中进行了测试,结果验证了本文方法的可行性与适用性.     

基于Benjamin-Feir不稳定性的异常波模拟

通过引入四阶非线性薛定谔方程,基于随机波列演化的Benjamin-Feir不稳定性,采用伪谱方法建立了二维深水波浪数值水槽来模拟海洋中的异常波现象。为了验证该数值模型的有效性,计算了二维水槽中边带扰动随机波列的传播变形,从数值和试验结果的比较上看,该模型可以很好地再现异常波现象。     

基于动态安全车距的车辆跟驰模型及稳定性分析

为了更好地模拟车辆的跟驰特性,在全速度差(full velocity difference, FVD)模型的基础上考虑前车与跟随车的车头间距、速度差、速度和加速度等因素,建立了一种基于动态安全车距的改进FVD跟驰模型。构建了可变车头时距模型量化前车加速度对跟驰车头间距的影响程度;应用小振幅扰动分析和长波展开进行了模型线性稳定性分析,推导了改进FVD模型的临界稳定性条件;设计环形道路上微扰动数值仿真实验,分析了扰动后的车辆跟驰行为特性,解析加速度参数对模型抗扰能力的影响。研究结果表明：考虑前车加速度信息可以降低扰动演化时的波动振幅,有助于提高车流的稳定性。     

基于临界冲突区域的交通冲突判别模型

为了更准确判断车辆行驶过程中是否发生交通冲突,对以往的交通冲突模型进行了改进,综合考虑了车辆制动过程和车辆本身尺寸对交通冲突判别的影响,建立了一种基于车型的临界冲突区域模型,分析了不同车型下冲突半径的变化,验证了车型对冲突判别的重要性,提高了冲突判别模型的精度. 针对常见车型,分析了临界冲突区域模型中的速度参数及车辆位置参数对冲突半径的影响规律,观察了在特定车速下车辆冲突区域的形状,从定量和定性的角度对上述模型进行了分析.     

光纤中扰动对单孤波传输的影响

本文采用基于非线性Schr(?)dinger方程的守恒量方法,研究了单模光纤中扰动对单孤波传输的影响,得到了单孤波参数演化的一般方程,并在此基础上讨论了几种具体的扰动效应,解释了孤波的自波峰漂移现象和自频率漂移现象.     

重大事件下的路网交通疏散双层优化模型

针对城市中重大事件期间的交通出行特点,提出基于交通组织的上层优化算法与基于信号控制的"绿波"与"红波"下层协同优化算法,其中对于静态的交通组织优化方案不能及时响应动态疏散需求的问题,通过在时间维度的离散化对上层算法进行优化;根据上层优化结果相应地调整信号控制策略,考虑关键路段的蓄车能力来限制信号周期以及路口可能发生的绿灯空放现象和车辆溢出现象来确定相位差设计范围;并以整体延误最小化、交通通行能力最大化作为优化目标建立路网交通双层优化模型。仿真结果表明,该模型下主要道路交叉口的通行车辆数平均提高7.1%,同时5个道路交叉口的车辆总延误平均减少5.8%,验证了模型在应对重大活动事件造成的道路交通拥堵有更佳的适用性。     

平面槽道流中层流-湍流转捩的“breakdown”过程的内在机理

层流-湍流的转捩是一个古老但依然没有解决的问题. 尽管对转捩的研究付出了巨大的努力, 但仍然有一个重要的问题还没有涉及到, 那就是最终导致转捩的breakdown的内在机理是什么? 传统的看法是转捩从扰动的放大开始. 由于非线性的作用, 当扰动增长时, 高次谐波将产生, 流动变得越来越复杂, 最终导致湍流. 这一过程似乎非常清楚, 但却漏掉了一个环节, 即转捩的breakdown过程究竟发生了什么. 我们对直接数值模拟的结果进行了分析, 分析的结果表明, 平均流剖面稳定性特性的改变在breakdown过程中起了关键性的作用.     

一种自适应普遍路况的元胞自动机交通流模型

在Nagel-Schreckenberg(NaSch)模型的基础上,考虑重力对行驶坡道上车辆的影响,将时间与空间上连续的加速、减速效应离散化,以概率pup和pdown的方式进行一次性速度补偿,提出一个改进的NaSch模型,并对改进的模型进行计算机数值模拟.模拟结果显示,改进后的模型能准确反映特殊路段对行驶车辆的影响,同时再现了与实际交通相一致的时走时停交通波等复杂的非线性现象,能自动适应普遍路况.     

前车刹车状态对交通流的影响

在交通流BJH模型基础上,考虑前车刹车状态对车流行为的影响,提出改进后的交通流BJH模型．模拟结果表明,在道路车辆密集程度不太大时,前车减速刹车是时断时续的影响车流;当道路车辆密集时,密度超过转捩点密度时,平均车间距小于安全车距,驾驶员对前车刹车的行为将作出刹车反应,这样导致了交通阻塞．计算机数值模拟反映了接近实测的交通通行能力以及交通的崩溃．     

黄灯信号与交通安全

现有交通法规对车辆遇到黄灯时是否允许通行仍然没有定论. 这直接导致了众多驾车人在面对黄灯信号时的反应不一, 对道路交通及安全产生了诸多负面影响. 通过分析车辆行驶中的人-车系统特性, 揭示了交通黄灯信号的重要作用. 此外, 从两个不同视角对黄灯信号的通行权展开论述, 并对黄灯信号合理的持续时间等参数进行了案例设计, 由此得出车辆在行驶过程中遇到黄灯可以通行的结论.     

交通流的红绿灯模型

首先引入几个描述交通流的基本函数，接着在交通流连续运动和时断的情况下，分别建立了连续和间断的交通流模型，在此基础上根据微分方程建立红绿下的交通流模型，分析在不同时刻公路上交通流的变化，据此画出在红绿灯模型下的车流密度变化过程，并给出了交通流的红绿灯模型在十字路口的应用．     

基于空中交通流的空中交通网络拥挤程度评估

为解决空中交通流量日益增多导致的空中交通拥挤和拥堵问题,本文从空中交通流角度出发,区分空中交通拥挤和拥堵,通过建立拥挤程度评估模型来评估空中交通网络中拥挤程度。首先从容量和流量的角度区分并界定空中交通拥挤和拥堵的概念,同时借鉴道路交通思想,将空中交通分为畅通、正常、拥挤和拥堵四种状态。然后从空中交通流角度分析判定空中交通拥挤,提出拥挤状态门限区间,建立多种情况下的空中交通拥挤评估模型。最后引用某大型繁忙机场某时段的航班数据作为算例。结果表明,所建立模型可以用来评估空中交通网络拥挤程度。     

基于车流自由度的交通子区划分问题研究

为避免传统的交通子区划分方法中改进关联程度公式、周期原则、流量原则、距离原则、绿信比、相位差原则等方法的不足,引入车流自由度的概念描述协调系统内车流的离散程度,并从微观角度探究以端点交叉口的车流自由度为基准、车流自由度的变化为指标的交通控制子区的划分;同时在相对理想条件下,借助车流自由度表示在协调相位的有效绿灯时间内不停车通过的车队长度,与以端点交叉口与下游交叉口不停车通过的车队排队长度比值,从中观角度进行交通控制子区的划分;最后选取8个交叉口的实例,进行划分前后仿真,验证方法的合理性。     

交通流理论与服务水平

提出了新的交通流连续性假设,引入了车域和定常交通流的概念,重新定义了交通流的动量,调整了交通流与流体流的比拟关系.以此为基础,建立了交通流的欧拉方程和考虑粘性的运动微分方程,得出了广义交通压力的定义.联立解连续性方程和考虑粘性的运动微分方程,得到了交通流参数之间的关系.提出了以量纲一交通压力评价道路服务水平的指标体系.最后,采用广州至深圳及广州至佛山高速公路实测数据对研究结果进行了验证.     

道路交通安全改善策略浅析

对我国道路交通安全现状进行了分析,指出了当前我国道路交通安全所面临的严峻形势,阐述了道路交通安全系统中几个要素对系统的影响,结合我国实际特点,从系统的角度,提出了我国道路交通安全建设的策略,从而实现减少交通事故,达到提高中国道路交通安全水平的目的。     

基于交通噪声分析的交通流状态识别方法

车辆行驶时的声音主要由发动机噪声、轮胎噪声、空气涡流噪声、排气噪声组成,多个车辆构成的交通噪声取决于道路的交通流状态.在分析现有交通状态识别方法和车辆声音特性的基础上提出了一种利用交通噪声的交通状态识别方法.按照车速将交通流分为自由流、饱和流和交通拥堵3种状态,对不同交通流状态下的交通噪声信号进行谱分析,以归一化的峰值频率作为特征,用支持向量机对不同的交通流状态进行识别.试验结果表明,通过交通噪声能够正确识别不同的交通流状态,具有较高的识别精度.     

城市交通状况的一种评价方法

运用层次分析和模糊综合评判方法给出了一种具体的评价城市交通状况的方法．并对国内外七个大城市交通系统的状况进行了试评价。结果说明：所给出的评价方法是可行的。     

色灯下的交通流模型与特征线的研究

用偏微分方程的方法给出交通流模型和色灯控制下的特征线,结合实际实验数据科学地解决十字路口在交通流较大时应人为地改变色灯的转换周期,从而解决了城市的交通问题,达到了节约能源和改善环境的目的.