多级速度效应模型的近似解

在速度效应模型的基础上,我们提出了多级速度效应模型．在建立该模型的过程中,我们将仅考虑本车之前第一辆车的虚拟速度推广至考虑前面多辆车的虚拟速度,因而该模型所包含的交通信息更为丰富,更能真实地反映实际道路交通状况．数值模拟得到的基本图显示： 存在交通噪声（随机减速概率p 0）时,较之NaSch模型更接近于实测数据;无交通噪声（随机减速概率p＝0）时,能诱发亚稳态和迟滞现象．进一步借助于平均场理论,获得了多级速度效应模型在有交通噪声时流量的近似解,无交通噪声时流量的精确解．     

元胞自动机FI交通流模型的能耗研究

在周期边界条件下,通过引入确定(随机)减速过程中动能减少的车辆分布,研究单一交通流元胞自动机Fukui-Ishibashi模型(FI模型)的能耗问题.研究发现,FI交通流模型的能耗在最大流量处发生不连续的变化,急剧减少趋近零,其左右各存在交通能耗极大值.在最大流量处,确定(随机)减速过程中动能减少的车辆分布最小,交通能耗随着车辆最大速度的增大,车辆长度的增长和随机减速概率的增大而增加.     

车辆进小区的瓶颈效应及其对路段交通流的影响

车辆提前减速进入居民小区会形成一个交通瓶颈, 尤其在晚高峰期间会明显降低道路通行能力. 基于考虑慢启动效应的 VDR(velocity dependent randomization) 模型, 并引入期望时间反映车辆进入小区前的提前减速行为, 研究了单向单车道和双向两车道两种情况. 模拟结果显示: 当入区概率较大时, 存在一个临界进车概率, 当进车概率大于临界值时, 出现一个流量平台. 临界进车概率及其对应的流量值随入区概率的增加而减小; 当进车概率小于临界值时, 双向两车道系统流量要大于单向单车道. 双向两车道时路段上存在 3 个瓶颈, 即小区入口以及上下游路口. 小区入口与路口保持一定距离, 可减少瓶颈之间的干扰, 则小区入口位置的变化对道路通行能力的影响不明显.     

车辆进小区的瓶颈效应及其对路段交通流的影响

车辆提前减速进入居民小区会形成一个交通瓶颈,尤其在晚高峰期间会明显降低道路通行能力.基于考虑慢启动效应的VDR(velocity dependent randomization)模型,并引入期望时间反映车辆进入小区前的提前减速行为,研究了单向单车道和双向两车道两种情况.模拟结果显示:当入区概率较大时,存在一个临界进车概率,当进车概率大于临界值时,出现一个流量平台.临界进车概率及其对应的流量值随入区概率的增加而减小;当进车概率小于临界值时,双向两车道系统流量要大于单向单车道.双向两车道时路段上存在3个瓶颈,即小区入口以及上下游路口.小区入口与路口保持一定距离,可减少瓶颈之间的干扰,则小区入口位置的变化对道路通行能力的影响不明显.     

元胞自动机FI和NS交通流混合模型的研究

考虑车辆的驾驶员具有其不同的驾驶特点,建立了单车道开放边界条件下元胞自动机FI模型和NS模型混合的交通流模型．通过计算机模拟,研究了混合交通流的密度、速度和流量受边界、NS型车辆的随机减速概率PNS、FI型车辆的随机减速概率PFI和NS型车辆的产生概率α′的影响．结果表明,PNS和α′是决定混合交通流的主要因素,它们的值越大,混合交通流的密度、速度和流量就越小,混合模型的密度、速度和流量都比NS模型的大．     

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.     

一类具有随机扰动的logistic SIR传染病模型的渐近行为（英文）

考虑了一类自然死亡率受环境噪声随机扰动的logistic SIR传染病模型的渐近行为.首先,论证了模型依概率1存在正解.然后通过随机Lyapunov函数方法证明了当R_01时无病平衡点的随机稳定性,并给出了当R_01时的一些考虑长时间状态的渐近结果.当噪声强度很小且因病死亡率满足一定条件时,模型解围绕确定性模型的解长时间随机振荡,振荡幅度随着噪声强度的减小而减小,这说明了疾病将流行.     

敏捷驾驶在交通流中的作用

在交通流NaSch模型的基础上,考虑了当车辆速度大于车间距时,司机对前车的敏感驾驶随机减速行为,其概率与最大速度驾驶及延迟加速的随机过程不同,由此提出了一维交通流元胞自动机模型．计算机数值模拟结果得到的基本图显示出交通容量非常接近实测的交通容量,而且还显示出亚稳态特征、滞后效应和相分离现象等复杂的实际交通行为;这都是由于敏感驾驶所导致的,而且表明交通流元胞自动机模型演化步骤的顺序对交通流的状态起了很大的作用．并且这样的模型是合理和符合实际的．     

加速过程慢启动的细化敏感驾驶交通流模型

为了更加真实地反映现实交通,基于一维单元胞自动机敏感驾驶模型建立了一个考虑加速过程慢启动的多元胞自动机模型.加速度慢启动效应由加速概率决定,模拟得到的最大流量随着加速概率的减小而减小.将模型进一步细化后发现,当ρ≤0.24时流量基本上不受加速概率变化的影响,当ρ>0.24时流量将随加速概率的减小而减小.数值模拟表明,用改进的模型能在较高密度下刻画畅行相与阻塞相的相分离现象,也可在不同初始条件下再现亚稳态现象.模拟得到的图与实测数据基本图相当符合.     

考虑两次改变驾驶方式的双车道交通流元胞自动机模型

考虑驾驶员在不同交通环境下会变换驾驶方式的真实情况,建立两次改变驾驶方式的双车道交通流元胞自动机模型(TTChange-CA模型).通过数值模拟发现,2种类型车辆的初始混合比例和换道概率对交通流基本没有影响;与只改变一次驾驶方式的双车道模型(TChange-CA模型)相比,TTChange-CA模型提高了系统的流量、速度和临界密度,增加了道路利用率;与双车道SDNaSch模型和WWH模型相比,该模型的速度、流量及时空图的致密程度介于二者之间,更真实地刻画了现实交通流.     

一类环境受随机干扰的广告扩散模型的动力学分析

根据实际的市场行为建立一类环境受白噪声干扰的具有扩散效应的广告模型,并对该模型进行动力学分析.应用随机微分方程的相关理论与方法,证明了该模型全局正解的存在唯一性,在此基础上研究了当环境的随机扰动强度过大时随机模型解的动力学行为.     

截断随机出行时间下可靠网络均衡模型

针对现有随机交通网络均衡模型未考虑路径出行时间的有界性和准时到达概率对出行者路径选择行为影响的问题,基于截断随机出行时间,提出了克服其局限性的可靠网络均衡条件,该均衡条件下没有出行者可以通过单方面改变出行路径来提高准时到达概率.构建了该均衡条件的等价变分不等式(VI)模型,并证明了其等价性和解的存在性.设计了基于路径的相继平均(MSA)算法对模型求解.采用Nguyen-Dupuis网络对可靠网络均衡模型和MSA算法的有效性进行了测试.研究结果表明:该算法能够快速收敛到较高精度;与不考虑随机出行时间有界性的模型相比,网络均衡状态下的准时到达概率和流量分布均存在差异,最大路段流量相对变化值达到38.5%;增加出行时间预算和降低出行时间上界均可以有效提高起讫点间的准时到达概率.     

高速公路入口匝道合流区的CP-CS融合模型

为有效地评估高速公路现有或预建入口匝道合流区的交通安全性,提出了一种综合考虑冲突概率(CP)与冲突严重性(CS)的CP-CS融合模型。首先,考虑车辆微观运行特征对交通冲突的影响,构建了冲突概率模型;然后,利用统计数据集成冲突概率与冲突严重性,建立了CP-CS融合模型;最后,结合实测交通数据,采用SSAM交通冲突仿真分析验证所建模型的有效性,并基于案例研究揭示合流区风险系数演变机理,明确不同优化方案下合流区的安全状态。实验结果表明:文中模型有助于提高现有或预建入口匝道的安全水平;当主线车流速度小于27 m/s,每小时流量低于1 000辆时,合流区具有较高的通行效率与安全水平。     

带可乘白噪声的Schrdinger格点系统的随机吸引子

主要考虑带可乘白噪声的随机Schrdinger格点系统的随机吸引子的存在性.首先,利用Ornstein-Uhlenbeck过程将具白噪声的随机Schrdinger格点系统转化成以随机变量为系数而无噪声的随机格点系统;其次,研究该随机系统的初值问题的整体解的存在唯一性,其解映射可以生成随机动力系统;最后,证明该随机动力系统的有界随机吸收集和随机吸引子的存在性.     

基于概率计算的车辆碰撞风险模型研究

 为研究面向车辆防撞系统的碰撞风险模型,分析了车辆碰撞风险的概率内涵,根据运动学理论并考虑车辆运行特征,建立了基于概率计算的侧向碰撞风险模型,运用Vissim微观交通仿真等方法模拟常见的车辆运行场景,利用输出数据离线计算风险值,并对仿真结果进行评价。将追尾碰撞发生的过程分为前车减速与前车减速条件下的碰撞两起事件,运用条件概率的思想求出追尾事故发生的概率来表征跟车风险。从安全的本质出发提出了跟车风险的表述方法,建立密度函数模型。在分析前车减速条件下追尾碰撞条件时,从汽车地面力学理论的角度补充考虑了制动系统作用时间、附着系数等影响因素,使模型更接近实际状况,并且将判断的标准由停车距离扩展到了制动全过程的位移。通过与其他风险模型产生的计算结果进行比较分析,发现基于概率计算的碰撞风险模型,能够更好地反映实际交通安全状态,更适用于车辆防碰撞系统。     

Aw-Rascle交通模型的初值问题

研究Aw-Rascle(AR)交通模型的黎曼问题及相互作用问题.本文将PAN和HAN提出的状态方程p=-Bρ推广到更一般形式p=A-Bρ,利用特征分析法,我们得到了AR模型黎曼问题和相互作用问题的显式解.此外,证明了解的唯一性,并讨论了当A→0时,黎曼解的渐近性态.     

一类具有心理效应的海洛因毒品传播随机模型

考虑海洛因吸食者的复吸性,针对海洛因毒品传播建立了一类具有心理效应的随机模型。利用停时理论,分析了模型全局唯一正解的存在性。当对应的确定性模型基本再生数小于等于1时,随机模型的无海洛因传播平衡点是全局随机渐近稳定的;当对应的确定性模型基本再生数大于1时,随机模型的解围绕确定性模型海洛因传播平衡点进行振荡,并得到模型的解平均持续存在和导致毒品灭绝的充分条件。最后,数值模拟进一步显示了模型的动力学行为。     

概率二分模式下随机传染病模型的平稳性与控制研究

提出了具有概率分流模式下的随机传染病模型,考察隔离个体诊断率（也包括疫苗功效）和环境扰动（噪声）的生物功效.首先,证明了随机模型正解的存在性和唯一性,然后确立了疾病灭绝和持续存在的充分条件.当噪声强度固定和疫苗效力增加时,Rs0会变大并且灭绝时间会呈现负指数衰减.数值结果表明噪声的引入可以加快疾病的灭绝,从而达到对疾病的最优控制,其不仅能有效地降低感染人数,而且能加快疾病的灭绝.     

引入公共因子的Loigt型随机用户均衡模型

交通分析模型中随机分配模型对误差项的IID假设既是简化计算的原因也是导致分配结果偏离实际的根本问题. 针对独立同分布假设影响分配结果的问题,提出了一种考虑选择肢之间相互影响作用的分配模型. 该模型通过在效用函数的确定项部分引入公共因子反映选择肢之间的相似度,通过数学推导证明该模型的解与随机用户平衡的解是一致的,以及解是唯一的,并采用连续平均(MSA)算法求解该模型. 最后以北京奥运公园局部路网的VISUM模型为实验区,对比分析了该模型与传统用户均衡模型在分配结果上的差异. 结果表明该模型能够反映选择肢间的影响,使得路径流量分布更均,更接近实际情况.     

一种新的多速度差交通流跟驰模型

从提高车流的稳定性和降低车流能耗的角度,考虑多辆车相对速度的总体阻尼效应,提出一种多重"向前看"多速度差交通流跟驰模型(MRVOV模型),并将该模型与几种典型的跟驰模型的稳定性及能耗进行比较。结果表明在充分利用前方车辆运动信息的情况下,MRVOV模型能较好的反映现实交通的跟驰效应,仅仅考虑前方较少车辆对当前车的影响,就可以增强车流的稳定性,降低资源浪费,减少对周围环境的污染。