武帥 陳秀鋒 宋著賀

摘要：本文闡述了交通流動力學(xué)理論雙組分模型參數(shù)變化的研究結(jié)果。研究了在不同交通條件下，網(wǎng)絡(luò)中同時停車的車輛與特定行駛時間和特定停留時間的比值。所獲得的相關(guān)性允許在考慮不同級別的交通組織的情況下預(yù)測交通狀況的變化。此外，本文還討論了利用探測車獲得的信息評估路網(wǎng)交通狀況的問題，并提出了利用探測車模擬路網(wǎng)飽和所需水平的算法。

關(guān)鍵詞：交通流動力學(xué);預(yù)測;探測車;信息評估

中圖分類號：U491????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 緒論

智能交通系統(tǒng)的發(fā)展使交通監(jiān)控能力顯著增強(qiáng)，實現(xiàn)交通過程控制和交通參與者信息支持[1]?，F(xiàn)代監(jiān)測系統(tǒng)最重要的組成部分之一是浮動車。在國外文獻(xiàn)中，“探測車”一詞近年來更為普遍。探測汽車收集了廣泛的信息，例如關(guān)于汽車位置、速度、行駛時間、事故和交通堵塞的數(shù)據(jù)。

然而，在應(yīng)用使用浮動車獲得的數(shù)據(jù)之前，有必要驗證收集信息的條件，并編制使用浮動車收集的數(shù)據(jù)列表[2]。解決這些問題引起了人們對基于不同基礎(chǔ)的交通流理論（雙流體模型）的雙組分模型的興趣。目前兩種流體模型的參數(shù)都是根據(jù)探測車采集的數(shù)據(jù)來應(yīng)用的[3]。然而，在許多情況下，在整個研究工作流程中，從獲取輸入信息到解釋結(jié)果的準(zhǔn)確性被忽視。本文論述了提高雙組分模型參數(shù)和浮動車方法可靠性的幾個方面。

2 正文

2.1雙組分模型在交通狀況評價中的應(yīng)用

交通流動力學(xué)理論的雙組分模型的基本關(guān)聯(lián)性涉及交通流在無障礙條件下的相關(guān)性、相關(guān)的出行和停車的具體參數(shù)以及具體的出行時間。交通條件的評價取決于滿足這些條件的穩(wěn)定性和參數(shù)組合。在建立兩組分交通流模型時，應(yīng)確定動車與靜止車的關(guān)系。除將交通密度劃分為兩個分量模型外，還應(yīng)采用出行時間劃分[4]。公式如下：

如果變量n增加，那么在相同的特定行程時間下，特定的停留時間減少。另一方面，變系數(shù)n可以再現(xiàn)不同行駛時間、相同特定停留時間下的駕駛模式結(jié)構(gòu)。一般來說，當(dāng)參數(shù)n=0且行程值為常數(shù)時，行程時間將隨著靜止時間的增加而成比例增加。如果n>0，那么增加停留時間將導(dǎo)致旅行時間的高速增長，因為旅行時間也在增長。無障礙條件 下參數(shù)n和行程時間不同組合的實驗記錄如圖1所示。

通過對公式2-4的分析，發(fā)現(xiàn)在無障礙條件下，對于較大的系數(shù)n和行程時間， 和t的依賴關(guān)系具有更大的傾角。對于傾斜角度較大的依賴項，改變停留時間會導(dǎo)致行程時間發(fā)生較大變化。當(dāng)無障礙條件下的行程時間增加時，系數(shù)n對時間行程與停留時間依賴關(guān)系變化的影響增大。以 和 之間的依賴關(guān)系為例，圖2顯示了參數(shù)p對雙組分模型中參數(shù)動力學(xué)的影響。

2.2使用數(shù)據(jù)應(yīng)用程序評估交通狀況的特殊性

幾乎不可能想象在所有網(wǎng)段和任何時間使用探測車進(jìn)行測量的情況。因此，有必要通過探測車輛來確定覆蓋網(wǎng)絡(luò)所有部分的可接受概率水平。為此，可以使用以下模擬算法來確定道路網(wǎng)絡(luò)中探測車的所需數(shù)量級別：

根據(jù)生成的對應(yīng)矩陣，解決交通流在網(wǎng)絡(luò)中的分布問題;

確定道路網(wǎng)絡(luò)中探測車取樣的數(shù)量，并與網(wǎng)絡(luò)中的總行程進(jìn)行比較;

解決探測車在路網(wǎng)中的行程分配問題;

確定參與者的比例，探測車的數(shù)量與最初計算的值相對應(yīng)，并且可以使用探測車對交通狀況進(jìn)行可靠估計;

如果道路網(wǎng)所有參與者的概率分布得到的結(jié)果小于規(guī)定值，則重復(fù)模擬步驟，直到達(dá)到所需的結(jié)果。該算法可應(yīng)用于利用探車提供的數(shù)據(jù)預(yù)測路網(wǎng)交通狀況的可靠性。顯然，實現(xiàn)該算法的關(guān)鍵在于開發(fā)對應(yīng)矩陣，并對整個網(wǎng)絡(luò)和探測車的交通流動態(tài)分配問題提出挑戰(zhàn)[5]。

3 結(jié)論

交通流的兩個組成部分模型和探測車提供的信息相結(jié)合，可以評估和預(yù)測本地和網(wǎng)絡(luò)級別的交通狀況。所得數(shù)據(jù)揭示了雙組分模型的性質(zhì)，并表明了模型參數(shù)對交通條件的依賴性。關(guān)于使用探測車收集基線數(shù)據(jù)以進(jìn)一步用于兩組分模型的建議允許獲得有關(guān)交通管理效率的可靠信息。

參考文獻(xiàn)：

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