路网交通流连续模型理论分析与数值模拟方法

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andy1li
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要研究对象是LWR网络交通流连续模型的理论和数值模拟算法.LWR网络模型是原有路段LWR模型的拓展,其相关理论在近十年时间里有了长足的发展.本文将着重探讨网络节点处的配流策略,并利用δ-mapping算法给出节点处Rie-mann问题的精确解(Godunov流通量)和近似解(Roe流通量).在此基础上,我们利用所得到的节点流通量函数构造了针对网络模型的一阶有限体积(FVM)数值模拟算法.考虑到实际应用中的计算效率问题,我们还将经典的界面追踪移动网格算法推广到了LWR路网模型的计算,并通过与CTM模型结果的比较说明了算法在计算效率上的优势.最后,本文将对网络中一些重要现象进行有效的数值模拟. 在第一章,我们将阐述交通流科学理论的研究意义和背景,简单综述交通流的研究状况和发展过程,介绍LWR模型、多车道数模型、多车种模型、高阶模型以及网络连续模型的发展历史.与此同时,我们还将明确我们的研究工作在交通工程中的潜在应用领域. 在第二章,我们将详细介绍道路LWR模型的基础理论,它是网络模型的前身.我们将着重讨论道路LWR模型的特征线分析、Riemann问题、间断分解等理论性问题,并进一步介绍推广的LWR模型(ELWR),即路段条件非均匀的LWR模型,给出它的Riemann问题精确解和Godunov数值流通量函数。 在第三章,我们将回顾几个重要的交通流网络模型,重点介绍LWR路网模型的基本理论,尤其是如何定义节点处Riemann问题以及如何应用最大化原则(maximalprincipal)确定节点处Riemann问题的熵解.本章还将介绍著名的CTM模型和ODE网络模型,并说明两者与LWR网络模型间的紧密联系。最后,我们将对ODE网络模型提出一些修正,使之能更好地反映网络中的车流密度演变. 本文的主要研究工作集中在论文的第四章和第五章。 在第四章,我们首先介绍δ-mapping算法在路段瓶颈处的应用,然后定义针对一叉二和二叉一路口的δ-mapping,并利用这一定义给出节点处的流量分配策略.从数值计算的角度看,此策略其实就是网络节点处的数值流通量函数.本章将讨论节点处的Godunov流通量函数和Roe流通量函数,并说明利用δ-mapping算法得到的节点Godunov流通量与第三章中利用流量最大化原则(maximal principal)得到的结果是等价的.我们还会给出节点处的相容性条件的定义,它对于确保数值格式正确性十分重要.最后,我们给出基于δ-mapping算法的LWR路网模型的一阶有限体积法计算格式,并证明CTM模型和LWR模型的Godunov离散格式在网络情形下的等价关系. 在第五章,我们将界面追踪算法(Dafermos方法)推广到LWR路网模型,给出一个基于移动网格技术的计算策略以提高模型的模拟效率.我们主要针对分段线性基本图和分段常数初始密度分布的情形设计算法,并将数值模拟结果与CTM网络模型进行了比较.比较结果显示算法有很好的模拟效果,并在计算速度上较CTM模型有一定优势。 第六章给出了几个简单网络的算例.算例分别模拟了简单网络中的拥堵产生和传播过程、网络相变现象和交通信号灯控制下交叉口各路段的车辆排队和疏散过程.模拟结果显示了网络LWR模型对于交通网络中的一些重要现象有较强的模拟能力,也印证了我们提出的算法的有效性和实际应用潜力。
其他文献
本文给出了在方形区域内双对流扩散问题的一些数值结果.研究了在封闭方腔内带有固壁边界条件以及海洋边界的温盐双扩散对流的流动形态,包括稳定性问题、周期性振荡结构和非周
【摘要】本文阐述了在污水处理中的自动化仪表的分类,结合污水处理的具体工况特点对自动化仪表的设计原则、设计注意事项加以了说明。最后对自动化仪表在污水处理中的应用进行了简要探究。  【关键词】自动化仪表污水处理应用  中图分类号:[TU992.3]文献标识码: A 文章编号:  随着我国的经济快速发展与工业化程度增加,对于水资源的污染也在加剧,尤其是城市污水与工业污水的排放量增加致使水质污染日趋严重。
期刊
摘要:建筑工程是指各种房屋、建筑物的建造工程,必须通过施工活动才能完成。一般建筑工程多涉及房屋及其附属设施等等,所以,建筑工程的质量好坏就严重影响到建筑项目的使用安全。本文就从建筑企业管理及项目工程管理等方面进行简单论述。   中图分类号:C29 文献标识码:A 文章编号: 0前言 工程项目是建筑施工企业的效益源头。常规建筑施工过程一般是有顺序的,它反映了设计者、施工者及材料商的投入。整个建筑施工
期刊
合作探究主要是指教师对学生进行有效的引导,指导学生之间相互合作学习、学会学习的一种教学模式。从当前来看,虽然合作探究教学模式得到广泛运用,但在课堂教学中也暴露出一
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
小学语文教学必须促进学生个性的发展,必须着眼于人才素质的培养,必须着眼于学生作文的“最近发展区”.作文是小学语文教学中的一出重头戏,而提起写作文,学生总会产生一种畏
吴建峰简历吴建峰,1971年出生,毕业于福建师范大学美术系,现执教于福州外语学校,擅长中国画写意花卉、山水,尤工牡丹。作品多次入选全国书画大赛并获奖。作品《富贵长春》获
2001年初,宁德市农村社会服务联动网开始在屏南县进行试点。2002年,宁德市委认真总结试点工作经验,向全市推广了联动网建设。目前,全市9个县(市、区)和125个乡镇(街道)均已成
寻求非线性演化方程的精确解在非线性科学中是非常重要的任务,也是一项很有意义的工作.首先,给出由修正Gelfand-Dikii系统发展而来的修正Boussinesq方程.其次,我们利用双线性方
摘要:随着我国经济的快速发展,市政道路的建设也得到了飞速的发展,因此对工程的质量要求也越来越高,因此相关部门应当积极的重视在市政道路工程中的质量监管工作,用过硬的技术和有力的管理为道路质量管理作保障。本文探讨了市政道路工程施工质量的控制措施。  关键词:市政;道路工程;施工;质量控制  中图分类号:U41文献标识码: A 文章编号:  市政道路建设作为地方一项重要工程,其对地方建设和百姓的生活均有
期刊