【交通流理论】第一章 绪论幻灯片.ppt

* 交通模拟(Traffic Simulation) 研究模拟技术在交通流分析中的应用，介绍交通模拟模型的种类和建模步骤。 交通分配(Traffic Assignment) 研究交通分配的基本理论和方法以及这些理论和方法的应用。 * 上述10个方面的内容是前面所提的三部专著中的主要内容，是交通流理论的经典部分，但并不是交通流理论的全部内容。 近年来交通流理论发展的新内容和新方法并没有反映出来，如实时动态交通流预测有关理论和方法、智能交通、物联网技术等均没有提及。 这也正说明交通流理论的发展需要不断地去整理并加以系统化，将新的内容不断地补充到交通流理论体系当中来。 * 第三节 交通流理论的理论体系 就理论体系而言，《交通流理论》(1975年版) 、《交通流理论基础》(1990年版)和《交通流理论专著》(1996年版) 划分宏观交通流理论和微观交通流理论。 《交通流理论基础》把研究个别车辆交通特性(如速度、车头时距等)的交通流理论称为微观交通流理论，把研究车队交通特性(如平均速度、密度、流量等)的交通流理论定义为宏观交通流理论。 《交通流理论专著》强调宏观交通流的网络特性，只把网络交通流理论列为宏观交通流理论，而且研究内容仅限于网络平均流量、平均速度、平均密度等。 * Traffic Flow Theory 哈尔滨工业大学 杨龙海Email:ahhylh@126.com 与本科课程的联系 与研究生课程的区别 理论体系 发展趋势 * * 第一章 绪论 * 第一节 交通流理论的诞生与发展 工具：数学、力学、心理学、行为科学、经济学、计算机和信息科学等 途径：数学模型描述交通现象，揭示交通内在规律，预测交通流变化 目的：诱导和管理交通流 * 第一节 交通流理论的诞生与发展 交通流理论： 综合运用数学、力学、心理学、行为科学、经济学、计算机和信息科学等知识描述交通流特性的一门边缘学科 是研究交通流随时间和空间变化规律的模型和方法体系 用模型刻画人的出行决策、车辆跟驰和交通流的网络分布 揭示与预测城市交通流的自组织演变规律与拥堵突现轨迹 为正确诱导和管理交通流、优化交通系统资源使用、科学规划交通网络服务。 * 第一节 交通流理论的诞生与发展 作用与意义：描述交通特性，阐述、揭示和诠释交通现象及其交通机理，广泛应用于交通规划、交通控制、交通工程设施设计等领域 发展方向：控制理论、人工智能、交通安全、交通模拟和仿真等 * 一、交通流理论研究的意义 充分有效利用有限交通资源，挖掘现有交通设施潜力。 指导交通规划、控制、管理，缓解交通失衡的矛盾，以疏导交通。 正例：上世纪90年代，美国纽约市政府原拟修建通往新泽西的新隧道，后经合理交通建模分析，调整交通管理和控制策略，使现有设施通行能力增加了20%，避免了新隧道的修建。 反例：北京市，近几年花大力气修建了快速环路系统120多座立交桥，但交通拥挤问题并没有得到有效改善。上海、哈尔滨、长春亦然。 北京的例子 * * * * * 哈尔滨的例子 * * 哈尔滨站 * * 芝加哥 * * * * * 二、交通流理论沿革 创始阶段 20世纪30年代至40年代中期（第二次世界大战结束） 代表性成果：用概率论和数理统计方法建立数学模型描述交通流参数关系。 代表性人物：格林希尔治（Greenshields），提出了著名的Greenshields速度-密度线性模型，成为交通流理论发展的奠基性工作，被称为交通流理论研究的鼻祖。 * 快速发展阶段 第二次世界大战结束至20世纪50年代 车辆跟驰理论（Car Following）、交通波理论（Traffic Wave Theory）、排队理论（Queuing theory）等 代表性人物：Wardrop、Pipes、Lighthill、Whitham、Webster、Edie等 * 稳步发展阶段 20世纪60年代-90年代。此阶段由于汽车的普及，交通问题已经成为世界各国大中城市越来越严重的问题，需要发展交通流理论来加以解决。正是这种需求，使交通流理论得到了稳步发展。 1959年举行了第一次国际研讨会(The First International Sympo-sium on the Theory of Traffic Flow)，并确定本次会议为三年一次的系列会议(Series of Triennial Symposia on the Theory of Traffic Flow and Transportation)的首次会议。 在世界各国还有许多交通运输领域的专题学术年会（如定期在美国华盛顿举行的著名的TRB年会），这些年会都涉及到了交通流理论。 美国先后出版《交通流理论专著》(MONOGRAPH ON TRAFFIC F