第4章-跟馳理論-1ppt課件

1、第四章第四章 跟馳理論模型跟馳理論模型單車道跟馳現(xiàn)象單車道跟馳現(xiàn)象跟馳理論跟馳理論跟馳理論模型跟馳理論模型跟馳理論是運用動力學方法研究在限制超車跟馳理論是運用動力學方法研究在限制超車的單車道上，行駛車隊前車速度的變化引起的單車道上，行駛車隊前車速度的變化引起后車的反應，研究的主要參數(shù)是給定速度下后車的反應，研究的主要參數(shù)是給定速度下跟馳行駛的平均車頭間距。跟馳行駛的平均車頭間距。車隊行駛過程中的一種重要現(xiàn)象。車隊行駛過程中的一種重要現(xiàn)象。連接車輛個體行為與車隊宏觀特性及穩(wěn)定性連接車輛個體行為與車隊宏觀特性及穩(wěn)定性的橋梁。的橋梁。單車道通行能力的估計：單車道通行能力的估計：C = (1000)

2、V/SC單車道通行能力(vehicles/hour)V速度(km/hour)S平均車頭間距m） 它將單車道通行能力和車頭間距聯(lián)系了起來 1950 通行能力手冊 速度間距的關(guān)系S =+V+VV 車輛長度L 反應時間T 跟馳車輛最大減速度的二倍之倒數(shù) 它將速度和車頭間距聯(lián)系了起來第一節(jié) 模型的建立單車道車輛跟馳理論認為車頭間距在0到100或125米之內(nèi)時車輛間存在著互相的影響。為分析跟馳車輛駕駛員的反應，我們將其的反應過程分為以下三階段：感知階段做出決定階段控制階段一、跟馳模型的建立反響=刺激誤差 命令輸出 車輛的動態(tài)特性感知和信息搜索決策與控制過程頭車狀態(tài)駕駛員跟馳車輛狀態(tài)反饋循環(huán)車輛跟馳框圖車

3、輛跟馳框圖二、線型跟馳模型的建立 )()()(tXtXTtXflf 刺激為兩車的相對速度反應為跟馳車輛的加速度綜合累計反應時間反應強度系數(shù)頭車速度加速命令駕駛員跟馳車輛速度線型跟馳模型框圖線型跟馳模型框圖第二節(jié)第二節(jié) 穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析 局部穩(wěn)定性 跟馳車輛對它前面車輛運行波動的反應，關(guān)注車輛間配合的局部行為。 令 C=T 經(jīng)研究，根據(jù)C取得的不同值，跟馳行駛兩車的運動情況可分為四類： 見47頁 左下角對于一般情況下的跟馳現(xiàn)象，如果跟馳車輛的最終速度和初始速度分別為V和U的話，我們根據(jù)數(shù)學關(guān)系可以退出以下公式：4-7頁頁 4.19)()()(tXtXTtXflf 再結(jié)合前面的公式4-7頁頁整

4、理得4-7頁4.20參數(shù)的意義：頭車的速度跟馳車輛的速度車頭間距變化量漸進穩(wěn)定性關(guān)注車隊中每一輛車的波動特性在車隊中的表現(xiàn)，即車隊的整體波動特性。假設車隊中各駕駛員的反應強度系數(shù)值相同，描述一列長度為N的車隊的方程為： 4-10頁 4.23漸進穩(wěn)定性標準的討論漸進穩(wěn)定性標準的討論 經(jīng)過人們的研究，一列行駛的車隊當C=T小于0.50.52時一般為0.5才是漸進穩(wěn)定的，也就是說車隊中車輛的振幅呈衰減的趨勢。 見4-11頁 圖4.4次最近車輛的配合次最近車輛的配合 跟馳行駛的車輛除了受的最近的前方車輛的影響之外，往往還會受到次最近車輛，即其前面第二輛車的影響，我們將這種影響也列入模型之中，就得到下面

5、的跟馳模型形式： 影響很小，一般可忽略不計。 4-12頁 4.29 第三節(jié)第三節(jié) 穩(wěn)定流分析穩(wěn)定流分析穩(wěn)定流：滿足局部穩(wěn)定性和漸進穩(wěn)定性要求 的交通流。線性跟馳模型的分析： 4-14頁 4.33式 4-14頁 4.34式 4-15頁 4.35式 4-15頁 4.36式非線性跟馳模型的分析非線性跟馳模型的分析 線性跟馳模型假定駕駛員的反應強度與車間的距離無關(guān)，而僅與相對速度有關(guān)，但從模型本身出發(fā)，反應強度的大小不僅取決于前后車的速度差，還與相對距離有關(guān)系。 車頭間距倒數(shù)模型正比于速度的間距倒數(shù)模型正比于速度的間距倒數(shù)模型 分析駕駛員的反應過程，其反應強度除了和車頭間距有關(guān)外，還應由車輛的速度有關(guān)。 4-19頁左 Greenshied模型 4-19頁右模型的統(tǒng)一表示模型的統(tǒng)一表示其中反應強度系數(shù)取以下幾種形式：常數(shù)反比與車頭間距正比于車速、反比與車頭間