交通流复杂动态特性与交通拥堵问题研究

交通问题现已发展成为阻碍世界各国大、中城市发展的的普遍难题。交通基础理论的突破、交通科学的建立发展显得至关重要。交通系统是一个典型的在人参与下的、开放的、复杂动态巨系统,具有高度的非线性和不确定性。本文在查阅大量国内外文献资料的基础上,从定性和定量两个角度、微观和宏观两个层次、常态和非常态两个方面深入研究、分析了交通流复杂动态特性的影响因素。基于交通流微观动态特性研究,建立了改进的车辆跟驰模型。基于交通流宏观动态特性研究,推导出了交通流宏观参数数学表达的一般式和交通波模型;基于交通流基本图和交通流体力学理论,首次提出了有效通行能力和剩余通行能力概念;结合混沌理论和自组织理论,给出了交通流复杂性研究的一般思路。应用交通流复动态特性研究成果,深刻揭示了交通流复杂性现象与原因;分析了常发性和偶发性两类交通拥堵形成、发展和演变规律;从三个层次深入剖析了交通拥堵形成原因;基于运动学理论,建立了交通拥堵识别算法;结合发达国家经验,给出了交通拥堵评估体系建立原则及应注意事项;最后,论文针对交通拥堵分析和交通拥堵评价需要,论述了静态基础信息和动态交通信息采集技术。