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1、混合交通流理论模型构建与应用研究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
2、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。关键词：交通流；跟驰模型；超车换道AbstractInthefieldofbridgedesign,resear
3、chesaremainlyonthestructuralsystemandthemechanicalproperties,butrelativelysmallonvehicleloadanditseffect.Duetothetypes,drivingcharacteristicsandloadcharacteristicsofthevehiclesthroughbridgeisrandom,thesimulationoftheloadeffectofoperatingvehiclesisverycomplex.
4、Thetrafficflowtheoryisquitematureinthedescriptionofthevehiclecharacteristicsanddrivingcharacteristics.Thispaperintroducestrafficflowtheorytobettersimulateandanalyzetheeffectofbridgeloadbyoperatingvehicles.First,basedontheanalysisofthemixedtrafficparameters,es
5、tablishedthefunctionofmodelproportionandviscositycoefficient.Consideringtheflowrateofovertakingandlanechanging,introducedtheviscousdragforcecomposedoftheresistancealongthewayandlocalresistance;afluiddynamictrafficmodelisproposedbasedonfluiddynamictrafficmodel
6、andvehiclefollowingmodel.Onthisbasis,thisresearchsolvedthecharacteristicrootsofthenewmodel,analyzedtheovertakingrateofthebalanceequation,andthenconstructedthedifferenceschemeofthemodel.Onthispaper,theauthoranalyzedthechangingoftrafficparametersovertimeandspac
7、ebydiscretethevelocityandthedensity.Finally,combinedthemixedtrafficflowdynamicsmodelwiththeMonteCarlomethod,thenappliedtheMATLABprogramtoestablishtrafficflowparametersrandomarrayandcalculatethevehicleloadeffectsunderrandomtrafficoftypicalbridgesbasedonthemeas
8、uredtrafficflow,speed,vehiclemodelratio,wheelbaseandaxleloadandotherparametersstatistics.Keywords:trafficflow;followingmodel;overtaking目录摘要IABSTRACTII目录IIICONTENTSV第一章绪论11.1研究背景及意义11.2国内外
