交通流微观模型与宏观模型的统一

以改进的微观跟车模型为基础，利用交通注稳态特性和概率统计方法得出了交通流宏观统计模型，首次在严格理论意义上使交通流微观模型和宏观统计模型得到了统一，所得的宏观统计模型在许多方面优于传统的经验回归模型。     

斜坡道路考虑平均流量差预期效应的格子流体力学模型

为了研究斜坡道路上平均流量差预期效应对交通流的影响,提出了一种改进的格子流体动力学模型.采用控制理论方法得到了改进模型的线性稳定条件,并利用约化摄动法得到了稳定性临界点附近的mKdV方程,用以描述交通密度波的演变特征.通过数值模拟演示了考虑平均流量差预期效应的交通流的演变过程,并验证了理论分析的结果.模拟结果显示,在坡度公路上考虑平均流量差预期效应有利于缓解交通拥堵.     

一种新的宏观交通流模型

为了更好地进行城市交通规划与控制,亟待发展一种有效描述交通流动的数学模型.基于交通流研究中通常采用的微观-宏观参量间的联系方法,得到了一种新的动力学模型.它以线性加权的方式考虑了车辆相对速度的影响,使得新模型更加符合实际的交通情况.新模型考虑了车辆间相对距离对后车加速度的影响,一些经典的连续交通流模型可以视为新模型的特例,如Payne模型、Wiltham模型和Zhang模型.此外,研究了新模型的特征速度和线性稳定性,发现新模型恒稳定,且模型是否具有各向异性由各向异性因子决定.     

高速公路交通流宏观模型的分段辨识算法

分别采用ＲＢＦ神经网络和最小二乘法对高速公路交通流宏观模型进行分段辨识，成功地解决了该模型辨识的工程化问题，并与传统的复合形法进行了比较，仿真效果令人满意。     

基于宏观交通流模型的行程时间预测

以高速道路为研究对象,概述了宏观交通模型的基本方程,提出了一种基于宏观交通模拟的路径行程时间预测方法．预测方法以宏观模型输出的速度为基础计算路径行程时间,能够考虑交通拥堵以确保行程时间预测结果更合理．预测方法包含一般计算方法、由路段行程时间合成的方法（近邻组合法）这两种计算方法,后者用以加快计算速度,确保预测能够适用于较大规模路网．算例分析说明了预测方法的有效性．     

随机延迟高速车交通流模型的精确平均场论

对于含高速运动车的福井石桥一维交通流决定性模型和随机延迟模型,采用考察相邻车辆间距随时间演化的分析方法,导出两种模型的基本图曲线的解析平均场方程,与数值模拟结果完全吻合。     

考虑多倍驾驶员预测效应的交通流格子模型与数值模拟

考虑多倍驾驶员预测效应,提出一个新的交通流格子模型.通过线性稳定性理论,获得了线性稳定性条件,结果表明考虑多倍驾驶员预测效应,改善了交通流的稳定性.同时得到了优化驾驶员预测效应状态.通过非线性分析推导出mKdV方程来描述扭结-反扭结波解.数值模拟证实,考虑多倍驾驶员预测效应能够有效抑制交通阻塞.     

宏观交通流模型的自适应迭代学习辨识策略

城市路网交通流系统具有很强的随机性和时变性,单一固定的交通流模型难以准确地描述城市路网的实际运行情况,在考虑交通流稳态和动态特性的基础上,提出了一种含有未知时变多参数的非线性宏观交通流模型,并针对交通流固有的重复性特征,设计了一种时变多参数的自适应迭代学习辨识策略。在有限时间区间内,利用迭代学习辨识策略将参数辨识问题转化为最优跟踪控制问题,使交叉口各进口道的排队车辆数均趋于真实值,利用去伪算法的实时自适应能力调整迭代学习辨识策略的学习律增益,提高辨识策略的抗干扰能力。通过严格的数学理论推导证明了该算法的收敛性,最后采用基于模型的控制方法进行仿真实验,进一步验证了该方法的有效性。     

考虑车辆随机行为的交通流动力学模型

从研究微观个体车辆行为出发，考虑两种不同的具有不确定性的加速机制，提出了随机跟弛模型；在随机跟弛模型的基础上，得到了描述交通流宏观行为的连续性动力学方程，该方程是各项异性的，可以避免Daganzo提出的问题，对动力学方程的稳定性分析，得到稳定性判据。     

除尘用圆笼式过滤器流体力学模型的研究

根据圆笼式过滤器的结构建立其流体力学模型,并在清洁状态时对其横截面和过滤通道内的空气流速与过滤阻力等性能指标进行了分析与测试。研究表明:其各项过滤性能指标的理论与实测值具有较好的一致性。空气在过滤通道内的风速与距进口的距离呈非线性关系,通道内各横截面上的过滤风速沿管道长度方向呈现倒抛物线形式分布。该模型的建立对进一步提高和改善圆笼式空气过滤器的过滤性能具有重要的参考价值。     

城市快速路高阶流体模型实证研究

在回顾宏观流体模型的发展和分析宏观模型中的高阶流体模型的基础上，利用上海高架快速路实测交通数据，对快速路控制中常用的一种高阶流体模型进行了参数辨识和模型性能分析，验证了模型对于我国城市快速路的适用性；最后给出下一步研究的设想．研究结论可为我国城市快速路的规划、设计、运营和管理提供有力依据和数据支持．     

一种考虑能见度影响的元胞自动机交通流模型

本文建立一种考虑能见度影响的元胞自动机交通流模型,研究了产生概率、消失概率及能见度对交通流的影响.计算机模拟结果表明,产生概率和消失概率均只在一定范围内影响系统流量的变化;能见度影响的路段为系统的瓶颈,为避免其上游路段出现严重堵塞,应根据能见度大小,对产生概率和消失概率进行合理调节;当能见度很低时,瓶颈路段及其上游路段...     

直行优先信号控制交叉口左转交通流延误模型

根据国际上通用的信号控制交叉口直行交通流优先通行的规则,运用无信号控制交叉口优先型交通流延误分析的Adams理论,推导出直行优先型信号控制交叉口左转机动车交通流延误模型．其成果既完善了现有的延误计算理论,又可为设;置信号相位提供理论依据,同时还可用于分析我国信号控制交叉口实际运行状态所存在的问题．     

基于格子流体力学模型的交通拥堵反馈控制方法比较

【目的】寻找抑制拥堵、控制交通排放的可行方案。【方法】在交通流格子流体力学模型的基础上,考虑道路上所有车流对当前车流的作用,构造平均场反馈控制方法;考虑最近邻单元车流量差的正弦变化,提出非线性正弦反馈控制方法,并通过线性分析得出其稳定性条件。最后通过数值模拟验证,对比这两种反馈控制方法,以及考虑最近邻单元流量差的Ge反馈控制方法和考虑下游车流流量差的Redhu和Gupta延时反馈控制方法对抑制交通拥堵的作用。【结果】4种控制方法都能抑制交通拥堵。从数值模拟结果看,控制效果较好为平均场反馈控制方法、非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法;从实际应用的角度来看,非线性正弦反馈控制方法、Ge反馈控制方法及Redhu和Gupta延时反馈控制方法比较容易实现。【结论】控制效果较好且较容易实现的方法为非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法。     

基于交通流理论的道路实际通行能力模型

车道被占用会导致道路横断面通行能力在单位时间内降低,从而影响整个路段的交通状况,造成堵车。针对车道被占用问题,基于2013年全国大学生数学建模竞赛A题所提供的道路交通事故监控视频案例的人工观测数据,以对数关系的流量一速度模型为基础,结合交通工程学理论和通行能力修正系数,导出了道路实际通行能力的计算模型。同时根据交通流理论,建立了一个包含上游流量、事故所处横断面实际通行能力、事故持续时间和堵车排队长度的模型,根据其中任意三个量可求解另外一个量。经检验,模型结果和实际交通情况较吻合,且易于操作,具有一定的实际意义和应用价值。     

具有两种病毒的脉冲时滞传染病SEIR模型的研究

讨论一类具有两种病毒的脉冲时滞传染病SEIR模型,利用脉冲微分方程比较定理,得到系统无病周期解全局吸引的充分条件.     

湖泊湿地生态系统水动力、水生态数学模型研究

探析水生植物的生长机理及与外部环境物质的交换过程,凝练水生植物生长发育特征以及底泥营养物质迁移转化过程的动力特征,基于营养物质在植物-底泥-水体界面的迁移转化理论以及湖泊水动力对水生植物生长过程的响应机理,建立了水-植物-底泥耦合的湖泊湿地生态系统水动力水生态数学模型.     

孔隙材料宏观塑性模型及其研究进展

围绕孔隙材料宏观塑性模型,对其流动法则及非关联势进行了推导。分析评价了孔隙材料主流宏观塑性模型并列举了国内外应用实例。