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關(guān)于城市交通流方面的研究

522東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)　　　　　　　　　　　第37

卷

[2]

種排隊系統(tǒng)的平均排隊車輛數(shù)

[3]

;隨機過程使用

內(nèi)一條路段上的變化.那么,如何處理過渡狀態(tài)B以便更好地從宏觀角度反映路段上擁擠交通流中的排隊現(xiàn)象就成為問題的關(guān)鍵.

Prigogine等于1971年提出包含2種不同流量

[12]

模式的交通流動力學(xué)理論.此后,Herman等于1979年以及1984年分別基于處理多車道交通的動力學(xué)理論提出了描述城市道路網(wǎng)絡(luò)中密集流模

[13-14]

式的城市交通二流理論.該理論將交通流中的車輛分為運動車輛和停止車輛2類.

根據(jù)二流理論,將運動車輛形成的交通流稱為行駛交通流,停止車輛形成的交通流稱為阻塞交通流.將圖1中過渡狀態(tài)B的不均勻交通流看作A部分阻塞交通流和C和,即只含2圖1中交通流的態(tài),

.

Markov鏈方法得到了信號交叉口隊列長度的時變

概率分布及其時間序列函數(shù)(假定車輛以Pois2son分布到達交叉口,綠燈期間以負(fù)二項分布離開停車線);累計曲線法繪制車輛累計到達、離去時空圖或排隊末尾車輛累計數(shù)時變圖,使用圖解法求解排隊持續(xù)時間和排隊長度,認(rèn)為累計到達與離去

[4-6]

曲線之間的部分為排隊部分;沖擊波方法基于流體力學(xué)的假定,把交通流看作穩(wěn)定的流體,認(rèn)為2種交通流狀態(tài)轉(zhuǎn)化過程中形成沖擊波,波陣面是2種狀態(tài)的分界線,車輛在波陣面上完成速度的改變是瞬間的,當(dāng)車速為0時加入排隊隊列,通過停

[7]

車波波速的傳播時間來預(yù)測排隊長度;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用模擬數(shù)據(jù)或調(diào)查數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練來獲

[8-9]

得輸入變量與排隊長度之間的對應(yīng)關(guān)系;微觀模擬利用車輛駕駛員行為模型(跟馳模型、換道模型)再現(xiàn)交通排隊現(xiàn)象,排隊長度的確定基于車隊[10]

時離開排隊的思想.

,2種:①0;.基于不同定義的排隊模型,,獲得了不同的排

[11]

隊長度計算結(jié)果.112　當(dāng)量車輛排隊長度

現(xiàn)假定一股交通流在一條單車道路段上運行,某一時刻位置1處由于紅燈或事件使得車輛依次停車排隊,經(jīng)過一段時間,路段上交通流實際運行狀態(tài)如圖1所示,位置1到2之間的交通流狀態(tài)分為3部分:A部分車輛速度均為0,交通流阻塞;B部分車輛速度依次增大,交通流密度由大變小;C部分車輛正常運行,速度和密度均為某一定值.3種交通流狀態(tài)中A和C是均勻流,而B是不均勻流,B是交通流從C向A轉(zhuǎn)化的過渡狀態(tài).從實際情況來看,阻塞交通流A中的車輛由于停車完全受到排隊的影響,行駛交通流C中的車輛由于正常行駛完全不受排隊的影響,而過渡狀態(tài)B是一種漸變的非均勻狀態(tài),其間車輛由于減速而不能正常行駛,雖然沒有停車排隊,但是已經(jīng)不同程度地受到排隊的影響.事實上,過渡狀態(tài)的交通流變化較復(fù)雜,很難用一種特定的規(guī)律來描述,而且在實際中不易觀測,無法給人們一種關(guān)于擁擠程度的直觀印象.另一方面,交通流在不同地點不同時刻往往會表現(xiàn)出不同的狀態(tài),交通工程中通常并不關(guān)心這些短暫的、瞬時的變化,常常關(guān)心的是一段時間

圖1　位置

1發(fā)生事件后路段上交通流實際運行狀態(tài)

圖2　位置1發(fā)生事件后路段上交通流二流運行狀態(tài)

前述第2種排隊定義需要標(biāo)定2個速度值,其

確定具有很強的主觀性,因而排隊長度的計算結(jié)果也會多種多樣.本文采用第一種排隊定義,把停止車輛形成的隊列長度稱為排隊長度.交通流實際運行狀態(tài)圖中LA只能反映交通流A中停車車輛受到排隊的影響,而不能反映交通流B中減速行駛車輛受到排隊的影響,因此,這種排隊長度不能充分體現(xiàn)擁擠流中的排隊現(xiàn)象.事實上,交通流B包含2種成分,可以通過某種規(guī)則將其劃分為截然不同的2部分,即阻塞交通流和行駛交通流.為了與LA有所區(qū)別,稱LA′為當(dāng)量排隊長度,即交通流二流運行狀態(tài)中阻塞交通流的長度.

為了計算當(dāng)量排隊長度,可以利用流量守恒方程建立單車道路段當(dāng)量排隊長度模型.如果多車道路段上沒有車輛換道,可以分別計算每條車道的當(dāng)量排隊長度.然而,車輛換道是一個既定的事實,車道間的車輛交換率不易確定,不能直接計算每條車

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