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《北方工业大学》 2006年
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基于流体动力学的交通流模型与信号控制仿真软件研制

林之  
【摘要】:交通问题是全球普遍关注的重要问题,交通问题已严重影响了人类社会经济的正常运行。智能交通系统(ITS)作为21世纪交通运输体系的发展方向,受到世界各国的广泛重视。作为研究智能交通系统(ITS)的重要组成部分,对交通流理论的研究,有着非常重要的意义,而建立交通流模型和进行交通流仿真都是此项研究工作的主要方法。对交通流的研究而言,模型是仿真的基础,仿真是模型的实现。本文正是以交通流的建模与仿真为主要内容,做力所能及的探索和研究。 本文首先介绍了智能交通系统(ITS)的概念以及交通仿真在国内外的发展情况;具体介绍了交通流理论中的流体力学模拟理论的几种有代表性的数学模型,分析比较了这几种现有的交通流流体力学模型,并且详细叙述几种速密关系和流密关系。 然后从微观的车辆跟驰模型出发,推导出一种改进的宏观交通流动力学模型,并给出了动力学模型的离散形式,包括方程式的定解条件。对不同情况的交通流问题进行了数值模拟,结果表明该模型能较好地模拟车流堵塞和疏导等现象。 在单路段交通流动力学模型的基础上,建立了一个井字路网的交通流仿真核心模型,并且进行了数值模拟,结果表明该交通流仿真模型能够较好地模拟整个井字路网结合信号控制参数的车流行驶情况。 最后根据建立的交通流仿真模型利用C++Builder开发了一个宏观交通流仿真软件。
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U491;TP391.9

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 任淑云;基于粒子滤波算法的交通状态估计研究[D];北京交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 毛保华,杨肇夏,陈海波;道路交通仿真技术与系统研究[J];北方交通大学学报;2002年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 商蕾;城市微观交通仿真及其应用[D];武汉理工大学;2003年
2 李威武;城域智能交通系统中的控制与优化问题研究[D];浙江大学;2003年
3 欧忠辉;关于交通流模型中的若干问题[D];复旦大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 翁彦琳;城市混合交通系统建模与仿真研究[D];浙江大学;2002年
2 李进平;交通流的流体力学模型与数值模拟[D];武汉理工大学;2003年
3 路静;基于TSIS的城市道路交通流仿真研究[D];武汉理工大学;2004年
4 白立岗;城市道路交叉口的交通流仿真研究[D];长安大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王群芳;;哈夫曼编码的另一种实现算法[J];安徽教育学院学报;2006年06期
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7 邹志云,陈绍宽,郭谨一,白立琼,常超凡;基于Synchro系统的典型信号交叉口配时优化研究[J];北京交通大学学报;2004年06期
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10 董宝田;电力牵引列车运行的计算机模拟[J];北方交通大学学报;1994年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高洪;赵韩;;用于VSC的动力学模型、控制器设计与仿真综述[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 贺勤;薛安克;;多传感器声目标异步数据生成仿真研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
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4 范锐;王精业;;试论仿真应用理论[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
5 王立锋;李正熙;;基于车辆跟驰理论的交通流动力学模型与数值仿真[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
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8 李学民;田耀永;;数值计算在大地测量中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C];2007年
9 唐铁桥;黄海军;;两车道双向交通流的动力学模型[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(上册)[C];2005年
10 张富强;孙玲玲;脱翠华;伊翠香;;应用程序应该采用Microsoft Excel作为试验报表[A];晋冀豫鄂蒙川云贵甘沪湘鲁十二省区市机械工程学会2007年学术年会论文集(山东、四川分册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 石云龙;基于CAS理论的地震紧急救援系统模型构建与模拟仿真[D];中国地质大学(北京);2010年
2 郝艳召;中观层次路网机动车排放动态量化评价研究[D];北京交通大学;2010年
3 郭宏伟;城市路内停车影响的建模与特性分析[D];北京交通大学;2011年
4 李娟;城市交通系统中行人交通视频检测的理论与方法[D];北京交通大学;2010年
5 王志建;基于动态GPS信息的诱导平台关键技术研究[D];吉林大学;2011年
6 孙晓梅;多源交通信息下的动态路径选择模型与方法研究[D];吉林大学;2011年
7 吴彪;高速公路作业区行车风险与安全控制策略[D];吉林大学;2011年
8 刘昕;基于IPv6的智能交通信息采集与处理方法[D];吉林大学;2011年
9 谢楚农;客运站旅客列车运行组织优化[D];中南大学;2010年
10 郑贤清;基于交通录像资料的交通流参数测量和模型研究[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 纪江涛;基于传感器网络的智能交通系统模型应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨沛霖;沿海集装箱港区泊位装卸效率对航道服务水平评价指标的影响研究[D];大连理工大学;2010年
3 刘松林;GIS/GPS在港口公安指挥决策系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
4 李祖威;基于WITNESS集装箱码头道路交通系统仿真分析[D];大连海事大学;2010年
5 范敏贤;佛开高速公路视频监控系统改造方案的设计与实现[D];华南理工大学;2010年
6 曾子威;广州市道路交通事故发生规律与预防对策[D];华南理工大学;2010年
7 胡淼;基于Paramics平台的交通仿真设计[D];北京交通大学;2011年
8 任重;机非混行条件下的信号交叉口通行能力研究[D];昆明理工大学;2008年
9 张强;基于微观仿真的公交运营优化研究[D];昆明理工大学;2009年
10 曹更立;高速公路视频检测器优化布设方法研究及应用[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 马君;刘小冬;孟颖;;基于神经网络的城市交通流预测研究[J];电子学报;2009年05期
2 王进;史其信;;短时交通流预测模型综述[J];中国公共安全(学术卷);2005年01期
3 刘静,关伟;交通流预测方法综述[J];公路交通科技;2004年03期
4 张敬磊;王晓原;;基于非线性组合模型的交通流预测方法[J];计算机工程;2010年05期
5 王科伟;徐志红;;基于混沌时间序列的道路断面短时交通流预测模型[J];交通运输工程与信息学报;2010年01期
6 王进,史其信;神经网络模型在短期交通流预测领域应用综述[J];河南科技大学学报(自然科学版);2005年02期
7 张晓利;陆化普;;非参数回归方法在短时交通流预测中的应用[J];清华大学学报(自然科学版)网络.预览;2009年09期
8 黄乒花,孔令江,刘慕仁;一维元胞自动机随机交通流模型的研究[J];物理学报;2001年01期
9 葛红霞,祝会兵,戴世强;智能交通系统的元胞自动机交通流模型[J];物理学报;2005年10期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 蒋景飞;方标新;张建秋;俞承芳;郭涛;;二阶宏观交通流模型参数的支持向量回归估计法[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
2 唐丽娜;张卫华;;短时交通流预测方法的比较研究[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 付传技;交通流模型的研究[D];中国科学技术大学;2007年
2 姚智胜;基于实时数据的道路网短时交通流预测理论与方法研究[D];北京交通大学;2007年
3 胡昭华;基于粒子滤波的视频目标跟踪技术研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 吴宝成;粒子滤波重采样算法研究及其应用[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 张波;基于流体动力学的交通流模型及数值模拟[D];吉林大学;2007年
3 黄斌;基于粒子滤波的视频目标跟踪方法研究[D];电子科技大学;2008年
4 杨珺;粒子滤波算法研究及应用[D];西安理工大学;2008年
5 程松;一种利用粒子滤波的实时交通状态估计方法[D];复旦大学;2008年
6 罗瑞;序列蒙特卡罗粒子滤波及其在视频跟踪中的应用[D];西安电子科技大学;2009年
7 张军辉;粒子滤波跟踪算法研究[D];河南大学;2009年
8 丁蕾;面向城市交通控制的短时交通流预测方法研究[D];大连理工大学;2009年
9 杨进;基于粒子滤波的多目标跟踪算法研究[D];上海交通大学;2009年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 伦永亮;信息物理融合系统优化调度理论与方法的研究[D];广东工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 齐龙涛;基于粒子滤波的交通流状态预测及其优化研究[D];北京交通大学;2011年
2 张洁;基于粒子滤波算法的电动汽车剩余电量动态估计研究[D];北京交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钱大琳;中国特大城市混合交通流研究[J];北方交通大学学报;1999年05期
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7 李建章;交通流中Burgers型方程初值问题整体解的存在性[J];重庆交通学院学报;2000年01期
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9 穆祥纯;北京城市交通发展战略研究[J];城市道桥与防洪;1999年04期
10 苗拴明,赵英;自行车交通适度发展的思想与模式[J];城市规划;1995年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李晓磊;一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D];浙江大学;2003年
2 于江涛;多智能体模型、学习和协作研究与应用[D];浙江大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 G.法雷尔;H.G.斯蒂芬;张君伦;;入库潜流的数值模拟[J];河海大学科技情报;1986年S3期
2 卢执中,匡增意;货车调车冲击的数值计算机模拟[J];铁道科学与工程学报;1988年02期
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4 张德良;I.I.格拉斯;;激波绕半菱形柱体运动的实验研究和数值模拟[J];爆炸与冲击;1991年02期
5 张福祥,曹从咏;含强激波二维流动的高分辨率数值模拟[J];南京理工大学学报(自然科学版);1992年04期
6 朱维宝,徐成贤,陈贵灿;GaAs MESFET器件数值模拟的预优共轭梯度法[J];西安交通大学学报;1992年04期
7 赵等层;刘忠潮;黄景瑗;;漫滩水流的数值模拟[J];水利水运工程学报;1992年04期
8 李华;高速公路组合型护栏特性及其变形计算[J];公路交通科技;1997年04期
9 王晓林,周贤宾;板料成形数值模拟接触搜索模型的研究[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
10 王春秋;;正交各向异性对岩体洞室破坏影响的模拟分析[J];岩石力学与工程学报;2002年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王立锋;李正熙;;基于车辆跟驰理论的交通流动力学模型与数值仿真[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(二)[C];2005年
2 王立锋;李正熙;;基于车辆跟驰理论的交通流动力学模型与数值仿真[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
3 林祥;尹宝树;杨德周;;波浪在波流相互作用中对底应力及流速的影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
4 陈可锋;季小强;李鑫;;海平面上升对江苏沿海潮波影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
5 杨欣;程文;川端信义;;公路隧道火灾热气流运动规律的研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
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7 张东明;;不可压混合层中一种增强混合的新方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
8 金晓林;;电子回旋共振放电的数值模拟[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年
9 张晓晴;黄小清;汤立群;;泡沫铝填充圆管三点弯曲性能研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
10 陈勇梅;黄西成;;流体动力学帽状剪切实验数值模拟[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(二)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
2 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
3 张晓健;二重大型铸锻件数值模拟国家工程实验室获批[N];中国冶金报;2007年
4 向杰 实习生:孙馨;在计算机上模拟大气和海洋运动[N];科技日报;2005年
5 上海交通大学 潘健生;材料热处理过程的数值模拟[N];科技日报;2002年
6 杨雄飞;炼钢与环境技术的研究方法[N];世界金属导报;2007年
7 本报记者 吴楠 通讯员 许家帅;数值模拟预测工程效果指导工程建设[N];中国交通报;2008年
8 付冰赵辉;油藏数值模拟技术成为“常规武器”[N];中国石油报;2007年
9 ;堤基管涌机理和防治关键问题研究为堤防提供科学参考[N];中国水利报;2008年
10 本报记者杨靖;使命的召唤[N];科技日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
2 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
3 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
4 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
5 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
6 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
7 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
8 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
9 周素云;激光等离子体中有着自生磁场的密度通道的分析研究[D];南昌大学;2007年
10 武文斌;金属板件等离子体弧柔性成形技术的基础研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林之;基于流体动力学的交通流模型与信号控制仿真软件研制[D];北方工业大学;2006年
2 张渤涛;复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究[D];山东大学;2005年
3 孙明新;起重机臂架受力状态模拟[D];山东大学;2005年
4 邱田金;日照港岚山港区30万吨原油码头工程潮流数值模拟及泥沙淤积分析[D];中国海洋大学;2005年
5 张皓光;轴向间隙引气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值模拟[D];西北工业大学;2006年
6 李建平;超燃冲压发动机尾喷管设计及性能研究[D];西北工业大学;2006年
7 刘冰;高强混凝土试验及破坏过程模拟[D];河海大学;2006年
8 张敬芝;铝合金铁型覆砂铸造技术研究及其数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
9 李晓娟;土体隧道围岩稳定性分析与研究[D];吉林大学;2006年
10 黄国联;竹节形扰流柱对换热效果的影响[D];南京航空航天大学;2007年
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