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基于势场理论的混合交通流微观状态演化模型。 (英语) Zbl 07614934号

摘要:为了研究智能互联环境下由互联自动车辆(CAV)和人类驾驶车辆(HDV)组成的混合交通流的微观状态演化机制,基于势场理论,提出了一种混合交通流安全势场-NaSch(SPF-NS)模型。该模型将安全势场理论引入到元胞自动机模型中,重新构造了元胞自自动机规则,实现了势场的离散化。此外,还设计了NaSch模型和SPF-NS模型的对比数值模拟实验。结果表明,SPF-NS模型可以根据势场分布实现车辆加速度的实时变化,这比NaSch模型对实际车辆允许状态的描述更精确。同时,SPF-NS模型下的道路交通流稳定性较高,通行能力增加。此外,重点研究了混合交通流的微观状态演化过程,并设计了不同CAV穿透条件下的模拟实验。仿真结果表明,混合交通流的稳定性随着CAV渗透率的增加而增加。与HDV环境相比,当混合交通流的CAV渗透率达到100%时,道路的最大通行能力增加了2.2倍,拥堵率降低了96.60%。因此,该模型能够反映车辆在行驶过程中面临的驾驶风险,并模拟混合交通流的微观状态演化过程。研究结果可为今后车辆换道行为、混合交通流管理与控制、交通流宏观状态预测等方面的研究提供理论支持。

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82至XX 统计力学,物质结构
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全文: 内政部

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