交通系統(tǒng)是個非常復(fù)雜的巨系統(tǒng),而組成系統(tǒng)的各元素之間又存在著復(fù)雜的非線性關(guān)系,這就必然導(dǎo)致一些混沌現(xiàn)象的產(chǎn)生,如擁擠的道路上車輛時走時停;交通事故導(dǎo)致的交通堵塞等等。解決這些問題,單靠傳統(tǒng)的理論方法,是難以為繼的�；煦缋碚撌且环N解決非線性問題重要的、行之有效的理論方法,它為我們認識和把握交通流中復(fù)雜現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,提供了新的方法和途徑。 交通流中存在混沌現(xiàn)象,這一事實已經(jīng)被一些學(xué)者研究并從多角度所證實。交通流的混沌運動和規(guī)則運動并不是截然分開的,從有序到混沌、再從混沌到有序,是交通流中普遍存在的一種形式。本文在總結(jié)了國內(nèi)外交通流混沌理論研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對交通流混沌現(xiàn)象的轉(zhuǎn)化進行了研究,同時對交通流混沌的轉(zhuǎn)化機理、轉(zhuǎn)化的影響因素進行了分析。主要內(nèi)容如下: 首先,提出了一種基于最大Lyapunov指數(shù)的快速判別交通流混沌的改進算法;并應(yīng)用這種改進算法研究了跟馳模型產(chǎn)生的理論交通流、道路實測交通流和微觀交通仿真交通流等三種不同類型交通流中的混沌存在性問題。結(jié)果表明:這種改進的算法大大減少了計算量和人為因素的影響,提高了Lyapunov指數(shù)的計算精度;同時得出了交通流有序運動中存在交通流混沌的結(jié)論。 其次,研究了跟馳模型產(chǎn)生的理論交通流從有序運動到混沌運動、從混沌再到有序運動以及混沌與混沌之間的轉(zhuǎn)化過程,結(jié)果表明:交通流混沌產(chǎn)生的過程是一個由發(fā)散到收斂的過程;交通流有序運動和混沌運動之間是相互轉(zhuǎn)化的;交通流混沌存在混沌吸引子,混沌吸引子是交通流發(fā)散和收斂的中介,是混沌和有序之間的一種狀態(tài);交通流混沌是由若干個小的交通流混沌組成的,交通流混沌之間也是相互轉(zhuǎn)化的。 第三,給出了交通流無序的定義;提出了交通流無序度量方法;研究了跟馳模型產(chǎn)生的理論交通流的無序運動與有序運動之間的轉(zhuǎn)化過程;提出了交通流灰色關(guān)聯(lián)熵模型,并應(yīng)用該模型對交通流無序轉(zhuǎn)化過程作了分析。結(jié)果表明:交通流無序轉(zhuǎn)化過程中存在交通流混沌現(xiàn)象,但其轉(zhuǎn)化過程并不等同于交通流混沌運動的轉(zhuǎn)化過程;交通流從無序運動轉(zhuǎn)化為有序運動的必要條件是從外界獲得負熵——信息熵。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：F50;F224

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本文編號：2812935