交通流体力学模型论文-李瑞鑫,郭言,薛郁,施映

交通流体力学模型论文-李瑞鑫,郭言,薛郁,施映

导读:本文包含了交通流体力学模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:格子流体力学交通模型,平均场理论,反馈控制方法,稳定性条件

交通流体力学模型论文文献综述

李瑞鑫,郭言,薛郁,施映[1](2016)在《基于格子流体力学模型的交通拥堵反馈控制方法比较》一文中研究指出【目的】寻找抑制拥堵、控制交通排放的可行方案。【方法】在交通流格子流体力学模型的基础上,考虑道路上所有车流对当前车流的作用,构造平均场反馈控制方法;考虑最近邻单元车流量差的正弦变化,提出非线性正弦反馈控制方法,并通过线性分析得出其稳定性条件。最后通过数值模拟验证,对比这两种反馈控制方法,以及考虑最近邻单元流量差的Ge反馈控制方法和考虑下游车流流量差的Redhu和Gupta延时反馈控制方法对抑制交通拥堵的作用。【结果】4种控制方法都能抑制交通拥堵。从数值模拟结果看,控制效果较好为平均场反馈控制方法、非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法;从实际应用的角度来看,非线性正弦反馈控制方法、Ge反馈控制方法及Redhu和Gupta延时反馈控制方法比较容易实现。【结论】控制效果较好且较容易实现的方法为非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法。(本文来源于《广西科学》期刊2016年03期)

易强[2](2015)在《交通流流体力学模型分析与改进》一文中研究指出依据交通流与流体运动的相似性,从交通守恒方程入手,建立了简单的流体模型,同时根据真实交通流所受随机因素的影响,提出了交通流流体改进模型,为该问题的研究奠定了基础。(本文来源于《山西建筑》期刊2015年32期)

王涛[3](2015)在《基于格子流体力学模型的交通流建模及仿真研究》一文中研究指出道路交通流的运行状态直接影响整个城市交通系统的稳定性,一旦城市交通系统失稳将给社会环境带来各种不利因素,如交通堵塞、环境污染、资源浪费、事故频发等。本文利用格子流体力学理论研究了封闭系统和开放系统中的宏观交通流建模问题。一方面,在封闭系统中借助智能交通系统理念,分别构建了单车道、双车道格子流体力学模型,并对模型进行线性和非线性分析,通过数值仿真验证理论分析结果,进一步在亚稳态区域研究不同扰动在交通流中的演化情况;另一方面,城市交通系统本身就是开放的复杂巨系统,而其中交通瓶颈是阻碍交通系统运行状态的集中点,也是引起城市交通病的症结所在。本文将新建的道路交通模型应用到不同类型的交通瓶颈中,重现了实测观察到的交通流拥挤模式,分析不同交通拥挤模式演化机理及形成条件。具体来讲,本文研究工作包括如下几个方面:(1)首先在封闭系统中,借助智能交通系统,充分考虑前面多个格子的密度信息对当前格子的影响,建立基于密度差格子流体力学合作驾驶模型。采用线性稳定性理论和摄动理论对新建模型进行分析,前者可以得到模型的线性稳定性条件,后者推导出了描述拥挤区域密度波的mKdV方程,同时求得了关于密度的扭矩-反扭矩解。通过数值仿真发现合作驾驶能够提高交通流的稳定性。其次,把单车道密度差格子流体力学模型扩展到双车道,建立双车道格子流体力学模型。与合作驾驶模型一样,通过上述两种理论方法和数值模拟对该模型中的交通流特性进行了理论分析和仿真研究。结果表明:在双车道系统中考虑密度差的作用同样可以提高交通流的稳定性。(2)进一步依据Kerner叁相交通流理论中描述的同步流特征,单纯的密度并不能完全反映拥挤区域的交通流状况,因此本文考虑下游多个格子的流量信息建立合作驾驶模型。通过对所构建的新模型进行理论分析得到解析的线性稳定性条件,通过非线性分析方法对模型进行分析,推导出了其mKdV方程并求得解析解。在上述分析的基础上,本文采用敏感系数-密度的相空间图阐述了流量差信息在改善交通流稳定性方面的作用。并通过数值模拟得出在ITS系统中合作驾驶的最优作用范围。此外,通过延伸研究将流量差作用引入到双车道封闭系统中,建立了考虑流量差的双车道格子流体力学模型。不仅从理论上对模型进行了线性和非线性研究,还对亚稳态区域扰动随时间的演化情况进行了仿真研究,同样得到了有意义的结论。(3)基于本文所构建的双车道密度差模型,在封闭系统中采用摄动方法推导模型的KdV方程,此方程中通过逆散射变换求得准确的孤子解。在开放边界条件下对模型进行数值模拟,得到随着时间的推移保持其形状不变且向上游传播的孤子。此外,本文通过在开放系统下游设置格子的密度以随机扰动的方式进行波动研究实测阻塞交通流模式。通过调整系统初始密度,系统复现了各种实测交通流拥挤模式,并给出了这些拥堵模式的相基本图。实测的拥挤模式主要包括:运动局部阻塞、引发的时走时停交通波、震荡拥挤流和均匀拥挤流。此外,通过数值模拟,给出了相基本图中所有交通流模式的时空演化图。(4)为克服密度差双车道格子流体力学模型中会出现车辆倒退的现象,本文采用改进的换道规则和流量转移函数,建立了新的双车道格子流体力学模型。新模型不同于以前的双车道模型,左右两个车道的守恒方程各自独立且通过换道相互关联。首先,结合该模型,论文设计了确定型的入匝道和两种随机型入匝道。新模型应用于随机型匝道系统时除了能够预测第四章中的四种拥挤模式外,还能预测同步流(HST)拥挤模式和固定的局部集簇(PLC)。其次,设计入匝道与出匝道的组合匝道系统。新模型在组合交通瓶颈中依然能够预测MLC、PLC、TSC、 OCT和HCT拥挤模式,且在同样的初始条件下,组合匝道中交通流的阻塞程度远远小于入匝道瓶颈系统中的阻塞程度。(本文来源于《北京交通大学》期刊2015-06-01)

陈栋,贾丽斯,薛郁[4](2014)在《基于流体力学模型的道路瓶颈交通拥堵研究》一文中研究指出本文提出局部道路减缩的各向异性交通流体力学模型,分析在慢车道有道路减缩瓶颈的车流的运动规律和演化过程。分析得到,当慢车道自由速度较小或快车道的密度较低,快车道的车流更容易受到瓶颈的影响,产生大扰动,车辆频繁加速减速,形成集簇,并随时间向上游传播,出现振荡交通拥挤。(本文来源于《第十叁届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会论文集——B水动力学基础》期刊2014-08-22)

陈豪[5](2014)在《大脑前动脉A1段发育不良与前交通动脉瘤的关系研究与计算流体力学模型的建立》一文中研究指出第一部分应用3.0T叁维时间飞跃法磁共振血管成像评估大脑前动脉A1段发育不良与前交通动脉瘤的发生率目的:本研究旨在通过3.0T叁维时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)大样本的调查人群中大脑前动脉A1段发育不良的发生率以及其与前交通动脉瘤发生率的相关性。材料和方法:对自2009年1月始自2012年6月止所有在本院行头颅3D-TOF-MRA检查的患者进行回顾性的研究。共8013例患者行3.0T3D-TOF-MRA检查,以容积再现MRA(VR-MRA)及轴位源图像作为诊断标准。对大脑前动脉A1段发育不良和前交通动脉瘤的发生率及发生部位进行统计。结果:在纳入研究的8013例患者中,发现138例前交通动脉瘤患者,共425位患者被诊断为大脑前动脉A1段发育不良,其中303位右侧A1段发育不良,122位左侧A1段发育不良。在425位大脑前动脉A1段发育不良者中,有60例前交通动脉瘤患者,其中49位前交通动脉瘤患者是伴有右侧大脑前动脉A1段发育不良。在有大脑前动脉A1段发育不良的患者中前交通动脉瘤的发生率高达14.1%,明显高于无大脑前动脉A1段发育不良的患者中的前交通动脉瘤发生率(1.0%)。(P<0.001)结论:人群中右侧大脑前动脉A1段发育不良的发生率要比左侧A1段发育不良的高,这种情况既存在于前交通动脉瘤患者中也见于无前交通动脉瘤的人群。前交通动脉瘤的发生率与大脑前动脉A1段发育不良存在一定的相关性。第二部分应用3.0T叁维时间飞跃法磁共振血管成像评估大脑前动脉A1段发育不良对前交通动脉瘤破裂的影响目的:应用3.0T叁维时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)进行颅内前交通动脉瘤的检出,探讨分析大脑前动脉A1段发育不良对其破裂率的影响。材料和方法:自2008年1月至2012年6月,在本院行头颅3.0T3D-TOF-MRA检查者中检出161名前交通动脉瘤患者,每位患者各有一枚前交通动脉瘤。将这个前交通动脉瘤患者群根据大脑前动脉A1段的形态分为3组:A1段发育不良组,A1段优势组及A1段对称组。分析3组前交通动脉瘤的特点并比较3组间前交通动脉瘤的破裂情况。结果:3组前交通动脉瘤的最大径平均值大小如下:A1段发育不良组4.18mm,A1段优势组3.32mm,A1段对称组3.14mm。所有前交通动脉瘤中破裂的病例共73例,总体破裂率为45.3%;其中44例为A1段发育不良组(组内破裂率60.3%),14例为A1段优势组(37.8%),15例为A1段对称组(29.4%)。A1段发育不良组前交通动脉瘤破裂率的相对比值(OR值)是A1段优势组的2.493倍,95%的置信区间为1.105-5.621(P=0.026),是A1段对称组的3.641倍,95%的置信区间为1.697-7.812(P=0.001)。用Spearman’s相关分析法得到前交通动脉瘤大小与破裂的相关因子为0.617。多因素分析显示大脑前动脉A1段形态、前交通动脉大小均为前交通动脉瘤破裂的独立风险因素。结论:大脑前动脉A1段发育不良跟前交通动脉瘤的破裂率较高有联系。较高的破裂率似乎也跟A1段发育不良时前交通动脉瘤的最大径较大有关。大脑前动脉A1段的解剖形态跟前交通动脉瘤的大小因素在预测前交通动脉瘤的破裂风险时都应该被考虑。第叁部分基于3.0T叁维时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)患者特征性颅内前交通动脉瘤叁维血流动力学刚性壁模型的建立及探讨目的:运用3.0T叁维时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)获取患者颅内动脉及动脉瘤数据,建立患者特征性前交通动脉瘤叁维血流动力学刚性壁模型,应用计算流体力学的方法获得前交通动脉瘤模型的血流动力学特征参数,并对入口流速的选择对模型计算结果产生影响的进行探讨。材料和方法:选取2例颅内前交通动脉瘤患者,其中一例为未破裂动脉瘤,一例为破裂动脉瘤。通过MRA数据,重建大脑前动脉及前交通动脉瘤复合体几何模型,然后利用商用CFD软件Fluent12.1,并使用有限元方法进行计算机数值模拟。再选取这两例前交通动脉瘤,计算并比较不同入口流速设置(颈内动脉血流频谱、大脑中动脉血流频谱、大脑前动脉血流频谱)对前交通动脉瘤血流参数的影响。结果:对2例颅内前交通动脉瘤的叁维模型进行数值模拟,计算模型的血流流速、流线、壁面压力、壁面切应力等血流动力学参数,初步显示了未破裂动脉瘤与破裂动脉瘤之间的血流特点有一定的差异。不同入口流速设置对血流动力学参数分布特征影响较小,但对具体参数值影响较大。结论:通过3.0T叁维时间飞跃法磁共振血管成像建立的患者特征性前交通动脉瘤叁维血流动力学刚性壁模型,可以获得动脉瘤的血流动力学特征参数,为预测动脉瘤破裂风险而进行的血流动力学研究提供了良好的模式和潜在应用。第四部分未破裂与破裂前交通动脉瘤血流动力学参数比较目的:运用3.0T叁维时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)获取患者颅内动脉及前交通动脉瘤数据,建立患者特征性单侧供血前交通动脉瘤叁维血流动力学刚性壁模型,应用计算流体力学的方法分析前交通动脉瘤模型的血流动力学特征参数,研究与破裂动脉瘤相关的血流动力学因素。材料和方法:3D-TOF-MRA诊断的14例前交通动脉瘤伴单侧大脑前动脉A1段发育不良的病例,其中7例未破裂动脉瘤,7例为破裂动脉瘤,计算动脉瘤区域及动脉瘤顶部的WSS等血流动力学参数并进行比较。结果:在心脏收缩末期,破裂组动脉瘤顶部WSS平均值比未破裂组动脉瘤顶部WSS平均值要低(ie,0.68±0.32Pa versus3.82±2.94Pa, P=0.003),但破裂组与未破裂组间整个动脉瘤表面区域的WSS平均值间的差异未见明显统计学意义(ie,7.24±3.90Pa versus10.87±4.39Pa, P=0.085)。破裂组动脉瘤表面的平均低WSS区域比例为23.07±17.75%,未破裂组的平均低WSS区域比例为5.86±5.80%,两组间的差异有统计学意义(P=0.013)。结论:患者特征性单侧供血前交通动脉瘤血流动力学刚性壁模型,可以获得前交通动脉瘤的血流动力学特征参数,针对伴有单侧大脑前动脉A1发育不良的前交通动脉瘤时是良好模型,为预测动脉瘤破裂风险提供一定参考价值。破裂前交通动脉瘤顶端的WSS值较低,且破裂前交通动脉瘤的低WSS区域面积更大。(本文来源于《上海交通大学》期刊2014-05-01)

张鹏,王卓,黄仕进[6](2013)在《交通流流体力学模型与非线性波》一文中研究指出介绍了交通流问题中的流体力学描述方法,分析了交通流在受压力和自驱动力等因素作用下所产生的非线性波动现象.这些描述包括LWR运动学模型,考虑动力学效应的高阶模型,考虑超车效应的多车种LWR(Lighthill-Whitham-Richards)模型,以及考虑流通量间断的模型方程.此外,还介绍了LWR网络推广模型在交叉口的Riemann问题求解;提出了描述二维行人流问题的Navier-Stokes-Eikon方程模型并描述了确定行人流运动期盼方向的基本思想.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2013年01期)

李书峰,张鹏,黄仕进[7](2011)在《Helbing流体力学交通流模型的守恒形式》一文中研究指出得到了Helbing交通流流体力学模型的标准守恒形式,并证明了模型的双曲性,这对研究模型的解析性质和数值格式至关重要.基于给出的守恒形式,设计了高效求解模型方程的LDG(lo-cal discontinuous Galerkin)格式,并模拟了由不稳定平衡态到稳定的时停时走波的演化.数值模拟也表明,通过扩散系数校正确实使模型得到改进,避免了车辆碰撞和出现极端高密度.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2011年09期)

刘李雅[8](2011)在《计算流体力学方法在交通流模型上的应用研究》一文中研究指出目前,交通阻塞在工业化的国家中不仅是一个经济问题,而且是一个社会问题。要解决这个问题,就需要人们很好地了解交通流的运行规律。出于这个目的,在过去的六十年里,大量的交通流模型理论都在研究这方面的问题。本文主要研究计算流体力学方法在交通流模型上的应用。所选用的交通流模型是A.Aw和M. Rascle建立的各向异性的Aw—Rascle交通流模型,该模型方程组用带修正的速度梯度项来代替动力学方程中的密度梯度项,解决了Daganzo提出的“类气体行为”问题和车辆倒退问题。本文对Aw—Rascle交通流模型进行了方程组性态分析,得出该方程组为双曲型方程组,并给出了该方程组的守恒形式,应用黎曼不变量和间断条件研究该交通流模型的波动特性,包括激波、接触间断和稀疏波。介绍了最新流行的叁阶CWENO格式;应用Matlab软件进行编制程序,对该交通流模型在不同初值条件下的黎曼问题进行数值求解,得到了满意的结果。(本文来源于《长安大学》期刊2011-05-25)

温坚,田欢欢,薛郁[9](2010)在《考虑次近邻作用的行人交通格子流体力学模型》一文中研究指出在二维双向行人交通格子流体力学模型的基础上,提出了考虑次近邻行人相互作用进行行人流优化的行人交通格子流体力学模型.通过线性稳定性分析给出新模型的稳定性条件.通过非线性分析得到描述交通堵塞密度波的改进的Korteweg-de Vries方程,并进行了数值模拟.(本文来源于《物理学报》期刊2010年06期)

李兴莉,李志鹏,戴世强[10](2007)在《考虑车辆逐步加速特性的格子流体力学交通流模型》一文中研究指出基于实际交通中的车辆驾驶特性,提出了两种改进的格子流体力学模型.在模型中, 通过引入计及车辆逐步加速效应,提出与实测数据更为符合的新的最优速度函数,更合理地刻画了单车道交通流的动力学相交特性.线性稳定性分析表明:在考虑驾驶员逐步加速的情况下,交通流呈现更为复杂的多重相变,而且相变的发生随驾驶员敏感度和车辆密度改变而变化,相变的阶数与最优速度函数的拐点紧密相关.数值仿真结果与理论分析一致,进一步证实了模型的正确性和有效性.(本文来源于《第二十届全国水动力学研讨会文集》期刊2007-08-01)

交通流体力学模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

依据交通流与流体运动的相似性,从交通守恒方程入手,建立了简单的流体模型,同时根据真实交通流所受随机因素的影响,提出了交通流流体改进模型,为该问题的研究奠定了基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

交通流体力学模型论文参考文献

[1].李瑞鑫,郭言,薛郁,施映.基于格子流体力学模型的交通拥堵反馈控制方法比较[J].广西科学.2016

[2].易强.交通流流体力学模型分析与改进[J].山西建筑.2015

[3].王涛.基于格子流体力学模型的交通流建模及仿真研究[D].北京交通大学.2015

[4].陈栋,贾丽斯,薛郁.基于流体力学模型的道路瓶颈交通拥堵研究[C].第十叁届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会论文集——B水动力学基础.2014

[5].陈豪.大脑前动脉A1段发育不良与前交通动脉瘤的关系研究与计算流体力学模型的建立[D].上海交通大学.2014

[6].张鹏,王卓,黄仕进.交通流流体力学模型与非线性波[J].应用数学和力学.2013

[7].李书峰,张鹏,黄仕进.Helbing流体力学交通流模型的守恒形式[J].应用数学和力学.2011

[8].刘李雅.计算流体力学方法在交通流模型上的应用研究[D].长安大学.2011

[9].温坚,田欢欢,薛郁.考虑次近邻作用的行人交通格子流体力学模型[J].物理学报.2010

[10].李兴莉,李志鹏,戴世强.考虑车辆逐步加速特性的格子流体力学交通流模型[C].第二十届全国水动力学研讨会文集.2007

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