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《武汉理工大学》 2003年
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交通流的流体力学模型与数值模拟

李进平  
【摘要】: 交通管理问题的研究手段主要是借助于数学方法和物理定律对交通现象和特性进行描述,简单的说就是数学模型的建立及其数值模拟和求解的过程。本文着重研究交通流的流体力学模型及其数值模拟。 在引言中,对国内外交通流的研究概况作了介绍,并提出本文着重研究的问题。第2章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,分析并比较了这几种现有的交通流流体力学模型,指出模型的特点、适用范围,并作出了几点评述。第3章主要讲述交通流的连续性方程、由车辆跟驰理论分析出的速度-密度关系、交通流的动量微分方程、粘性交通流的动量微分方程及其导出的交通流各参数之间的关系。在第4章中,给出了适于求解拟线性方程的几种差分格式,即一步Lax-Wendroff格式、二步Lax-Wendroff格式、Mac Cormark格式、一阶TVD格式、Harten二阶TVD格式,并用上述5种格式对同一简单的交通流问题进行了数值模拟,利用数值结果,筛选出最适合求解具有强间断特性的交通流问题Harten二阶TVD格式。在第5章中,采用幂函数模型和Harten二阶TVD格式对红绿灯交通流问题进行了数值模拟,包括孤立红绿灯、上下游红绿灯同步变化、上下游红绿灯异步变化等情形,并对数值模拟结果作了简要的分析。采用根据粘性交通流运动方程导出的交通流参数间关系对高速公路事故交通流进行了数值模拟,包括采取干涉措施和不采取干涉措施的情形,同时与采用了幂函数模型的数值结果作了比较。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:U491

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 沙春宏;化存才;;含随机扰动因子的一个城市交通流微循环线性跟驰模型[J];价值工程;2010年34期
2 沙春宏;化存才;;含时空扰动的一个城市交通流离散模型[J];昆明理工大学学报(理工版);2008年03期
3 王春蕾;强添纲;朱琳;;城市快速路辅道交通流类热力学熵模型的研究[J];森林工程;2010年05期
4 沙春宏;化存才;;含时空扰动的一个城市交通流非线性动力学模型[J];云南大学学报(自然科学版);2008年S1期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王春蕾;基于热力学熵的城市快速路辅路的交通状态判别方法研究[D];东北林业大学;2011年
2 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
3 程瑶;交通流压缩与粘滞特性研究[D];吉林大学;2007年
4 邱洁;基于熵和流体力学的城市主干道交通状态判别方法研究[D];东北林业大学;2010年
5 李日飞;基于流体力学理论的地铁站台端客流模型研究[D];北京交通大学;2012年
【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
2 杨昊,钟雁,钱大琳;城市交通流路段行程时间预测模型[J];北方交通大学学报;2001年02期
3 关宏志,陈艳艳,刘小明,任福田;基本路段机非混合交通流的解析模型[J];北京工业大学学报;2001年01期
4 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
5 何宁,陆亚兴,严宝杰;高速公路交通流的仿真模型研究[J];重庆交通学院学报;1996年02期
6 吴正;交通流的动力学模拟与测量方法[J];复旦学报(自然科学版);1991年01期
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8 黄乒花,孔令江,刘慕仁;二维主干道CA交通流模型的研究[J];广西师范大学学报(自然科学版);2001年02期
9 周宏,戴韧,陈康民;宏观连续交通流数值模拟[J];华东工业大学学报;1996年01期
10 张鹏,刘儒勋;交通流问题的有限元分析和模拟(Ⅰ)[J];计算物理;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩霜南;;发展公共交通智能调度系统方案的研究探讨[J];安防科技;2006年11期
2 李国莲;王造奇;;动力波洗涤器的数值模拟研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期
3 纪献兵;林文贤;刘滔;;数值模拟在建筑一体化太阳房设计中的应用[J];中国建设动态.阳光能源;2005年06期
4 ;A continuum traffic flow model with the consideration of coupling effect for two-lane freeways[J];Acta Mechanica Sinica;2011年02期
5 ;Video-based measurement and data analysis of traffic flow on urban expressways[J];Acta Mechanica Sinica;2011年03期
6 栾硕;胡东方;肖军;;智能交通系统模型的研究和算法分析[J];鞍山师范学院学报;2007年06期
7 孙宇星,陈德望,吴建平;北京市快速环路速度-密度模型研究[J];北京交通大学学报;2004年06期
8 贾顺平;彭宏勤;尹相勇;;机非混行路段上自行车对机动车行驶的摩擦干扰影响分析[J];北京交通大学学报;2006年06期
9 高吕和;;城市停车诱导标志的设计[J];北京工业职业技术学院学报;2008年03期
10 关宏志,王明文,池红波;混合交通中非机动车对路段交通流的影响[J];北京工业大学学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋诗斌;钱军琪;;基于北斗导航的智能交通系统设计[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年
2 戴世强;;交通流研究与技术科学思想[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年
3 赵鸿;刘玉玲;;贴体坐标变换技术在渗流计算中的应用[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
4 龙栋材;李斌兵;;蚂蚁算法在导航系统中的应用研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006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
6 叶文媛;;CFD技术在建筑设计中的环境评价应用初探——以北方某市某建筑为例[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C];2009年
7 蔡建芬;张恒;姜沙;;江苏省高速公路服务区创新设计[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
8 张恒;姜沙;;宿淮高速公路清浦古盐河服务区设计[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
9 张恒;聂正英;;沪宁高速公路苏州管理中心的园林式设计[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
10 孙涌;詹云;;停车诱导系统中最短路径的探索[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
2 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王春;基于VR/GIS一体化城市微观交通虚拟仿真系统的研究与应用[D];中国海洋大学;2010年
4 张波;重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
5 欧礼坚;船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用[D];华南理工大学;2010年
6 汪澎;驾驶人警觉状态检测技术研究[D];江苏大学;2010年
7 李艳红;综合运输通道客运结构优化理论与方法研究[D];北京交通大学;2010年
8 胡英;混流式水轮机非定常紊流计算及性能预测研究[D];昆明理工大学;2008年
9 韩书谟;1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 张素民;汽车电控系统仿真平台的关键技术研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟凡茂;煤矿主通风巷道中抑制瓦斯爆炸的细水雾两相流场数值分析[D];河南理工大学;2010年
2 李连举;轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究[D];山东科技大学;2010年
3 马元州;基于ARM的车载交通流动态信息实时显示终端研究[D];长春理工大学;2010年
4 全书鹏;智能交通中车流量预测与路径优化技术的研究[D];郑州大学;2010年
5 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙海素;二维船用帆翼空气动力特性的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王林;车辆导航系统中最优路径算法的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 李颖;时间序列指数平滑算法的改进研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 许晗;城市近邻工业园区域公路网规划研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 王赛政;动态交通条件下车辆导航系统的最优路径规划方法研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10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
2 关宏志,陈艳艳,刘小明,任福田;基本路段机非混合交通流的解析模型[J];北京工业大学学报;2001年01期
3 张琦;韩宝明;;城市轨道交通车站乘客群体行为特征研究[J];城市交通;2010年04期
4 徐尉南,吴正;地铁候车厅客流运动的数学模型[J];铁道科学与工程学报;2005年02期
5 张学文,马力;大气的热力学总熵[J];大气科学;1992年03期
6 吴正;交通流的动力学模拟与测量方法[J];复旦学报(自然科学版);1991年01期
7 吴正;王昀;沈俊彦;;地铁候车厅客流疏散时间的数学模型研究[J];复旦学报(自然科学版);2006年05期
8 马世勇;郑应文;柯栋忠;;城市交通拥堵自动判别方法研究[J];福建电脑;2007年01期
9 沈景炎;乘客动态分布与站台宽度的研究[J];城市轨道交通研究;2001年01期
10 李三兵;陈峰;李程垒;;对地铁站台集散区客流密度与行进速度的关系探讨[J];城市轨道交通研究;2009年12期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊烈强;交通流理论及其在高速公路中的应用研究[D];武汉理工大学;2003年
2 商蕾;城市微观交通仿真及其应用[D];武汉理工大学;2003年
3 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
4 欧忠辉;关于交通流模型中的若干问题[D];复旦大学;2005年
5 李杰;混合交通流的动力学模型及其基本参数研究[D];武汉理工大学;2005年
6 杨少辉;城市快速路系统交通瓶颈形成、扩散特性与控制方法研究[D];吉林大学;2006年
7 李得伟;城市轨道交通枢纽乘客集散模型及微观仿真理论[D];北京交通大学;2007年
8 程丽;双体流体动力干扰的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 刘芸;基于流体力学及熵原理的集装箱港区交通流研究[D];中国海洋大学;2008年
10 刘勇;基于热力学熵和混沌理论的城市道路交通系统的研究[D];长安大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10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 刘勇;道路交通系统的熵理论应用研究[D];长安大学;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 王明文;非机动车对路段交通流影响的研究[D];北京工业大学;2004年
5 王元生;辅路有附加车道的城市快速路出口交通特性研究[D];北京工业大学;2004年
6 马国旗;城市道路交通流特征参数研究[D];北京工业大学;2004年
7 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
8 陈盛;城市道路交通流速度流量实用关系模型研究[D];东南大学;2004年
9 罗庆杰;物体近壁运动水动力干扰数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 陈丽文;城市交通噪声分析及其系统研究[D];内蒙古工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 姚丹亚;张超;李力;张毅;苏岳龙;;非机动车摩擦干扰对机动车流速度分布的影响研究[J];交通与计算机;2008年02期
2 沙春宏;化存才;;含随机扰动因子的一个城市交通流微循环线性跟驰模型[J];价值工程;2010年34期
3 沙春宏;化存才;;含时空扰动的一个城市交通流非线性动力学模型[J];云南大学学报(自然科学版);2008年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 周连科;基于交通流密度的VANET广播技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 梁肖;自行车微观行为动力学建模及仿真研究[D];北京交通大学;2012年
3 宋淑敏;非常态下异常道路交通状态信息获取技术研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王春蕾;基于热力学熵的城市快速路辅路的交通状态判别方法研究[D];东北林业大学;2011年
2 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
3 邱洁;基于熵和流体力学的城市主干道交通状态判别方法研究[D];东北林业大学;2010年
4 梁杰;车队行驶离散特性分析及其在协调控制中的应用[D];华南理工大学;2013年
5 李双玉;细水雾作用下原木楞堆燃烧过程实验研究[D];东北林业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴正;交通流的动力学模拟与测量方法[J];复旦学报(自然科学版);1991年01期
2 吴正,周炯,张旭辉,王汉云,邓红宇,李明月,李爱国;关于交通流动力学模型的测量研究与分析[J];复旦学报(自然科学版);1991年02期
3 汤文杰;澳大利亚的交通模拟技术(续2)[J];公路交通科技;1990年02期
4 徐岩宇,贺国光;车辆线路引导系统的行驶时间预测算法研究[J];公路交通科技;1998年02期
5 陈若航;CA交通流模型的交叉口控制效应[J];广西师范大学学报(自然科学版);1996年03期
6 王亦兵,韩曾晋,罗赞文;智能运输系统初探[J];控制与决策;1997年S1期
7 王明祺;交通流理论的研究进展[J];力学进展;1995年03期
8 吴正;低速混合型城市交通的流体力学模型[J];力学学报;1994年02期
9 王亦兵,韩曾晋,贺国光;城市高速公路交通控制综述[J];自动化学报;1998年04期
10 吴正;关于一阶双曲型方程组差分解的数值稳定性[J];水动力学研究与进展(A辑);1992年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴世强,冯苏苇,顾国庆;交通流动力学:它的内容、方法和意义[J];自然杂志;1997年04期
2 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
3 刘力军;贺国光;;基于智能司机模型的交通流混沌现象分析[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2006年03期
4 彭光含;孙棣华;闫川;;一个改进的宏观交通流模型及数值计算[J];系统仿真学报;2008年17期
5 杨文杰;白云霄;贾宏恩;;基于车辆跟驰模型的交通流动力学模型[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2010年04期
6 彭锐;杨佩昆;;自行车交通流基本模型[J];同济大学学报(自然科学版);1993年04期
7 郑英力;翟润平;马社强;;交通流元胞自动机模型综述[J];公路交通科技;2006年01期
8 徐文涛;杨先清;唐刚;任林;邓敏;贾燕;;元胞自动机交通流NS模型中走停车辆的相变研究[J];徐州工程学院学报;2008年04期
9 王璇;翁小雄;;基于模糊C均值聚类的快速路交通流相态划分[J];交通信息与安全;2009年01期
10 冯蔚东,贺国光,刘豹;交通流理论评述[J];系统工程学报;1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈建阳;孙立军;杨东援;;交通流及其复杂性研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
2 钟东宁;陈森发;;道路交通系统之复杂多尺度建模[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
3 张志敏;;动态交通影响下的公共停车场合理规模研究[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
4 杨少辉;马林;陈莎;;对我国城市交通控制理论研究的思考[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
5 杨东霞;巨永锋;;考虑交通需求不确定性下路口交通信号的优化[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 陈军华;赵凛;张星臣;;基于元胞自动机理论的交通流模拟研究进展[A];第10届计算机模拟与信息技术会议论文集[C];2005年
7 杨少辉;王殿海;董斌;李爽爽;;应用交通波理论分析城市快速路交通流特性[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
8 胡家宝;姚宁波;张玉民;;基于网络道路交通流仿真平台的研究与设计[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(一)[C];2007年
9 于江波;陈后金;;基于分段学习的BP神经网络的交通流量预测[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(下册)[C];2005年
10 赵慧;于雷;耿彦斌;;国内外实时交通流数据质量控制比较与分析[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹宝贵;交通流复杂动态特性与交通拥堵问题研究[D];吉林大学;2010年
2 张勇;交通流的非线性分析、预测和控制[D];北京交通大学;2011年
3 田钧方;基于基本图和三相交通流理论的离散建模方法研究[D];北京交通大学;2014年
4 赵娜乐;基于物理属性的城市快速路交通流特征参数模型[D];北京交通大学;2010年
5 陈晓冬;基于交通流理论的高速公路安全预警系统关键技术研究[D];吉林大学;2011年
6 于福华;特长高速公路隧道交通流研究[D];长安大学;2011年
7 向郑涛;基于元胞自动机的交通流建模及实时诱导策略研究[D];上海大学;2013年
8 丁恒;基于车辆延误理论的多态交通流信号控制研究[D];合肥工业大学;2011年
9 孙晓燕;交通流复杂动态特性的元胞自动机模型研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 熊烈强;交通流理论及其在高速公路中的应用研究[D];武汉理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金鑫君;基于多因素影响的高速公路安全行驶速度研究[D];重庆交通大学;2010年
2 肖矫矫;集装箱码头路网交通研究[D];武汉理工大学;2005年
3 马晓焱;城市常规公交站点设置方法与交通影响评价[D];合肥工业大学;2010年
4 李海鸥;基于二维OV模型的交通流稳定性分析及信息诱导策略研究[D];北京交通大学;2010年
5 王春蕾;基于热力学熵的城市快速路辅路的交通状态判别方法研究[D];东北林业大学;2011年
6 罗荣锋;城市道路信号交叉口左转交通流的组织方法研究[D];长安大学;2010年
7 朱寒菡;基于交通流理论的短消息信息流研究[D];北京邮电大学;2009年
8 张敬磊;基于数据挖掘的交通流状态辨识算法研究[D];山东理工大学;2006年
9 路伟;车辆通信网络在动态交通流中的性能研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 黄宇;基于排队论的公交进站影响分析[D];北京交通大学;2010年
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