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混合交通流动力学模型构建与应用研究

作　者: 曾静
导　师: 张俊平
学　校: 广州大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 交通流跟驰模型超车换道
分类号: U441.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 26次
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内容摘要

在桥梁设计的研究领域中，主要以结构体系、受力性能的研究为主，对车辆荷载及其效应的研究相对较少。由于通过桥梁的车辆种类组成、行驶特征、荷载特性等方面都具有很强的随机性，导致运营车辆产生的荷载效应模拟非常复杂。交通流理论在描述车辆特性、行驶特征等方面较为成熟，本文引入交通流理论，力图更好地模拟分析运营车辆产生的桥梁荷载效应。首先，在对混合交通参数分析的基础上，考虑超车换道流率，引入由沿程阻力和局部阻力两部分组成的粘性阻力项，建立了车型比例与粘性系数的函数关系；基于流体动力学车流模型以及车辆跟驰模型，提出了一种流体动力学车流模型。在此基础上，求解了新模型的特征根，分析了平衡方程的超车换道率，进而构造了所建模型的差分格式，对速度和密度进行离散，分析了车流参数随时空的变化过程。最后，将混合交通流动力学模型与蒙特卡洛法相结合，在实测交通流量、车速、车型比例、轴距以及轴重等参数统计数据的基础上，运用MATLAB程序建立交通流参数的随机数组，计算了随机车流作用下的典型桥梁的运营车辆荷载效应。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
第一章绪论  12-19
  1.1 研究背景及意义  12-15
  1.2 国内外交通流理论研究现状  15-18
    1.2.1 国外研究现状  15-17
    1.2.2 国内研究现状  17-18
  1.3 本文研究的内容  18-19
第二章连续交通流模型  19-34
  2.1 连续交通模型  19-28
    2.1.1 连续性假设和比拟  19-20
    2.1.2 连续性方程  20-22
    2.1.3 运动微分方程  22-28
  2.2 交通流参数关系  28-33
  2.3 本章小结  33-34
第三章混合交通流动力学模型的构建  34-51
  3.1 交通流特性  34-39
    3.1.1 人的交通特性  34
    3.1.2 车辆的交通特性  34-36
    3.1.3 道路的交通特性  36
    3.1.4 混合车流的形成  36-39
  3.2 车辆折算系数  39-41
    3.2.1 车辆折算系数的定义  39-40
    3.2.2 车辆折算系数的一般计算方法  40-41
  3.3 考虑前后车速度的车辆跟驰模型  41-43
    3.3.1 车辆跟驰模型分析  41-43
    3.3.2 线性模型推导过程中的不足  43
  3.4 粘性阻力与粘性系数  43-47
    3.4.1 粘性阻力  43-46
    3.4.2 粘性系数  46-47
  3.5 平衡函数  47-48
  3.6 新的动力学方程  48-50
  3.7 本章小结  50-51
第四章混合交通流的参数关系分析  51-64
  4.1 特征线方程与特征根  51-53
  4.2 混合交通流参数之间的关系  53-57
  4.3 离散化模型  57-60
  4.4 算例  60-63
  4.5 本章小结  63-64
第五章运营车辆荷载效应的模拟分析  64-75
  5.1 交通流各参数的分布规律  65
  5.2 车辆荷载效应模拟  65-72
  5.3 算例  72-74
    5.3.1 流量 1000 辆/h 时的荷载效应  72-73
    5.3.2 流量 1500 辆/h 时的荷载效应  73
    5.3.3 流量 2000 辆/h 时的荷载效应  73-74
  5.4 本章小结  74-75
第六章结论与展望  75-77
  6.1 论文总结  75
  6.2 研究工作展望  75-77
参考文献  77-82
攻读硕士学位期间发表论文及参与科研项目  82-83
致谢  83

混合交通流动力学模型构建与应用研究

内容摘要

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