考虑后车影响的多速度差交通流模型

为了进一步提高交通流的稳定性,在多速度差模型的基础上考虑后车的影响提出一个扩展交通流模型. 本文应用线性稳定性理论方法,推导出新模型的线性稳定性条件,结果表明,相同初始条件下的交通系统,车辆的临界敏感系数值减小,增加了交通系统的稳定性. 在相同扰动条件下的数值仿真结果表明:在t=300 s时,FVD模型演化成阻塞交通流,而新模型吸收扰动速度快,达到稳定交通流状态形成自由流,说明向后观测行为能够有效地抑制交通堵塞.     

加速度与多速度差模型的数值模拟

对加速度与多速度差模型进行了详细的数值分析.通过数值模拟发现,加速度与多速度差模型能够更快地吸收外界的扰动,并能迅速地使系统达到稳定状态;在相同的敏感系数下,该模型的能量消耗也是最小的,有利于提高能源利用率,减少能量消耗.     

考虑车辆加速度和次邻近车辆速度差的跟驰模型及仿真研究

在次邻近车辆速度差模型(Two Velocity Difference Model,TVDM)的基础上,提出了一个扩展的交通流模型,即加速度与次邻近车辆速度差模型(Acceleration and Two Velocity Difference Model,ATVDM)。线性稳定性分析表明:和TVDM相比,ATVDM模型可以使交通流的稳定性得到增强,稳定区域有明显增加。数值模拟结果表明ATVDM不仅可以成功预测车辆运动延迟时间和启动波波速,还可以避免急刹车情况下事故的发生。     

交通流多前车位置与相对运动的跟驰模型及稳定性分析

车辆跟驰模型是交通流模型研究的基本模型之一,本论文旨在综合认真分析国内外已有的跟驰模型,建立以车车、车路通信为基础的车路协调系统(VIIS,Vehicle Infrastructure Integration System)下的车辆跟驰模型。该模型是在多前车位置模型的基础上进行扩展,提出了一种多前车位置及当前车相对运动的跟驰模型,以期更加客观的描述实际的交通现象,进行线性稳定性分析,并与FVD模型和合作跟驰模型进行比较,发现自由流稳定的敏感系数临界值变小,稳定区域明显增加。     

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。     

考虑期望间距的全速度差模型及其能耗

基于全速度差(full velocity difference,FVD)模型,通过考虑期望间距,提出了一种推广的车辆跟驰模型,即扩展的全速度差(extended FVD,EFVD)模型;并给出能量耗散的计算公式,对EFVD模型的能耗进行了研究。信号灯车队启动问题的模拟结果表明EFVD模型的启动延时时间和启动波速均在允许的范围内,加速度较优化速度(optimal velocity,OV)模型和FVD模型略小,且加速过程更贴近现实情况。车队刹车问题的仿真结果表明EFVD模型不会产生不切实际的减速度问题。通过车队碰撞问题的模拟,可知EFVD模型模拟的车头距大于车辆长度,避免了车辆的碰撞。车流扰动问题的数值模拟结果表明考虑期望间距的影响可以增强交通流的稳定性,在一定程度上抑制交通阻塞。能耗仿真结果表明,EFVD模型的能耗比FVD模型的能耗小。     

基于最紧邻前车加速度信息的跟驰模型

为了提高车流的稳定性能,考虑最紧邻前车加速度信息的影响,在优化速度差模型(Optimal velocity difference,OVD)的基础上,引入参数p表示驾驶人对最紧邻车辆加速度信息的关注程度,提出了含加速度项的跟驰模型。通过线性稳定性分析,得到交通流的临界稳定判据。数值仿真表明新模型与OVD模型比较,通过调节参数p,可以避免在低敏感系数下OVD模型中负速度现象的出现,同时,加速度效应对车流致稳效果更加明显。因此,研究模型能更有效地增强车流稳定性能和更好地描述实际交通流现象,为多车协同驾驶策略提供了先导作用。     

二阶模型的稳定性分析

针对二阶模型Ｍｘ＋Ｄｘ＋Ｋｘ＝０，利用求根公式分析了该模型在Ｋ阵不对称Ｍ阵不对称时的稳定性，并给出了判断稳定与否的有关定理。     

二阶模型的稳定性分析

针对二阶模型，利用求根公式分析了该模型在K阵不对称或M阵不对称时的稳定性，并给出了判断稳定与否的有关定理．     

一个动力学模型的稳定性分析

对一个描述教育经济学过程的非线性常微分方程组进行了讨论，分析了其稳态的稳定性及其在参数空间的分布，讨论该模型的一些动力学性质。     

速度和加速度的新解法

一般的力学教科书中,对运动规律的描述,除采用笛卡尔直角坐标系外,还常用球坐标系、柱坐标系、极坐标系等。在笛卡尔三维直角坐标系中,对于同一个参考系和测量系,认定单位矢量■是恒矢量,点的速度和加速度公式可以通过径矢■各分量的时间导数简单求得。在其他正交坐标系中,由于相应坐标的单位矢量是变矢量,求速度、加速度就比较复杂了。若根据常用正交坐标系与笛卡尔坐标系之间的变换关系,把单位矢量的时间导数用矩阵形式表示,给出相应的转换矩阵,就可以由径矢对时间的导数运算简便求得各正交坐标系中点的速度、加速度的表达式。     

抛物型方程差分格式的稳定性分析

分析了判别抛物型方程差分格式稳定性的方法 ,并对一维热传导方程差分格式的稳定性进行探讨。     

考虑后视效应和速度差信息的跟驰模型

考虑后视效应和速度差信息的共同作用,基于全速度差(Full Velocity Difference,FVD)模型,提出了一个扩展的跟驰模型．通过线性稳定性分析,得到了该模型的线性稳定性判据;运用非线性分析方法分析了临界稳定点附近交通流密度波的变化,导出了描述交通阻塞相变时的mKdV方程．对扩展模型进行数值模拟和分析,结果表明考虑后视效应和速度差信息的影响能够增强交通流的稳定性,能有效抑制交通阻塞．     

用加速度方法分析隧洞的稳定性

为了能够用统一的模式和评价标准计算地下隧洞的稳定性,将加速度计算的概念引入地下隧洞的稳定分析中,提出基于加速度计算的隧洞稳定分析方法。算例的计算结果与点安全系数有着相同的趋势,却又比点安全系数更适合反映隧洞围岩的整体稳定状态。通过绘制加速度和加速度系数等值线,可以清楚地了解隧洞围岩各部位的稳定情况及其空间分布特征。这种方法概念明确、思路简单、便于操作,而且与边坡稳定分析方法有相同的计算模式,从而解决了难以用常规方法处理的隧洞稳定性评价问题。     

几何法证明科氏加速度

不少理论力学教材对科氏加速度的几何法证明不够详细,本文将对牵连运动为定轴转动的特例用几何法推证点的加速度合成定理,读者能更加形象地理解定理中各项的物理意义。     

傅里叶相移特性在视频交通流车速测量中的应用研究

提出了一种从频率域出发,估计出运动物体在空间域上位移的算法.利用傅里叶变换的自配准性质和位移特性,用极坐标形式下连续图像相位谱的差直接估计运动目标的位移,并进一步推广用于解决高速公路上视频交通监测中车速的非接触式、动态和高精度测量.与传统的寻找迪拉克峰值的方法相比,该算法先求出相位谱的差,再用其周期数来估计位移的算法简单明了,由于其无需重新变换回空间域,从而节省了处理时间,具有更好的实时性,且精度高,实验证明其分辩能力不低于一个像素,其平均测速精度不低于95%.     

考虑预估驾驶行为的跟驰模型及其稳定性分析

在 OV 模型的基础上,进一步考虑预估驾驶行为对车流的影响,提出一个新的跟驰模型以获得预估驾驶行为与交通拥堵的关系。通过对新模型进行稳定性分析得到了系统的临界稳定条件。数值仿真结果表明：新模型能够模拟诸如时停时走、系统临界相变等实际交通现象,较 OV模型更贴近于实际。同时,预估驾驶行为增强了交通流稳定性能,提高了车流陷入交通阻塞状态的阈值。最后以车速的平滑度和波动幅度最小为评价指标得到了新模型中预估参数的最优取值范围。