关于对现代交通流理论的一点理解和注记

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1、关于对现代交通流理论的一点理解和注记！水寿松其实这个帖子的大部分内容本人已经在中国交通技术论坛中已经谈论过，不过比较零碎，没有系统的阐述，看到这里的网友对于这方而内容的对能不大注意或是了解，想适当的说说,以期产生共鸣、质疑和讨论，希望得到人家的支持！随着现代交通的飞速发展，将交通技术和交通科学割裂开分別独口研究或者不能紧密的合作已不现实，但是从我们调研的情况來看，国内交通工程、规划界人丄、专家、学者著书写作是所依赖的交通流理论是国外八九十年代的内容，对于目前国际和国内交通流研究的现状并不是太了解！可以这样说，九十年代屮示期交通流理论的一个飞跃（形成了目前所

2、谓的“现代交通流理论”），国内的交通专家们没冇赶上。因为这次飞跃需要研究者具冇完备的数理功底。于是国内一些在数理科学方面做研究工作的科研人员敏锐地觉察到了这种变化，并且跟上了这个潮流，这些专家及其团队，诸如：上海大学上海市应用数学和力学研究所的戴世强教授及具课题组，屮国科学技术人学的吴清松教授及具课题纽、汪秉宏教授及具课题组,华东师范大学的顾国庆教授及其课题组等等，在这个领域做出了杰出的工作，可以毫不夸张的这样说，我国目前的交通流理论研究是与国际上交通流研究同步的！首先就从大家可能比较熟悉的吉林大学王殿海教授编的《交通流理论》这本书说起。书中言,将交通流理

3、论分为传统和现代两部分主要是根据研究的手段和方法來划分的。所谓的传统交通流理论是指以数理统计和微积分等传统数学和物理方法为基础的交通流理论。其明显的特点是交通流模型的限制条件比较苛刻，模型推导过程比较严谨，模型的物理意义明确。而现代交通流理论是指以现代科学技术和方法（如模拟技术、神经网络、模糊控制等）为主耍研究手段而形成的交通流理论，其特点是所采用的模型和技术不追求严格意义上的数学推导和明确的物理意义，而重视模型或方法对真实交通流的拟合效果。主要用于对复杂交通流想象的模拟、解释与预测。另外传统交通流理论和现代交通流理论并不是截然分开的两种理论体系，只不过是

4、它们所釆用的主婆研究手段有所区别，在硏究不同的问题吋他们各有优缺点。但是，我个人认为，王殿海的那本《交通流理论》的内容属于90年代中期的水平，其他的内容的在同样的一本介绍交通流理论的国外廿上看过了，没冇大的变化，我们当时上课用的就是国外的那本，说书不是书吧，应当算是综述类的文献吧！故此，实际上此［!；的大部分内容和国外那篇文献的内容雷同（应当知道我话中之意），已然没有什么可用的价值。但也可以作为了解的一个窗口吧！现代交通流理论发展至今已经成为一门交叉性边缘学科，通过现场观测、理论建模、数值模拟和实时仿真，研究交通流的非线性动力学特征，总结车辆流、行人流在各

5、种条件下出现不同交通状态的基本规律，诸如交通瓶颈的形成和疏导机理、交通激波的传播和消散规律、交通流从畅行相到同步相直到阻塞相的演变规律、交通信号控制的优化配时等等，为原有交通设施能力的充分利用、新的交通道路和设施的设计规划、以及交通系统的控制、管理提供必要的科学依据。故此，先进的交通流理论应用于交通工程可以产生重人的经济效益和社会效益。例如20世纪90年代，纽约市政府原拟修建通往新泽西的新隧道，交通科学家们利用交通流动力学知识，经过合理的建模和分析，调整了原有隧道的交通控制和管理系统，使交通流始终处于高流量的亚稳态，交通通行能力增加20%,从而取消了修建新

6、隧道的计划，这是交通流动力学成功应用的一个范例。事实证明，解决“交通难”问题的根木出路在于发展交通科学技术及其基础理论（包括交通流动力学）。对于！町以这样说，九十年代中后期交通流理论的一个飞跃，形成了冃前所谓的“现代交通流理论“。这句话我想解露一下，同时下面这个认识也为国内交通流研究学者所认同的。这个飞跃分为儿个小的突破，分别是1.1992年开始，美国的罗斯阿拉姆斯国家实验室的Nagel等一帮研究人员将元胞自动机理论应川于交通流研究，将车作为独立的单元研究对象，给定了加速、减速、随机慢化和位登更新四条简单的规则，通过人规模的演化，得到了一系列与实际交通车辆

7、运行结果一致的成果。这项激动人心的结果促使了众多的科研人员投入到了元胞自动机在交通流研究的工作当中，发展了NS模型（路段交通流）和BML模型（城市路网交通流）等模型，并延续至今。2.1995年以后，Bando（Fl本人）引入了优化速度，改进了传统的跟弛（车）模型，使得利用优化速度的跟弛模型（OVM）能够确切的模拟实际的交通运行状况，同吋，考虑了换车道规则后，采用优化速度的跟弛模型能够进行实际的交通仿真，这是一个重大的突破，意味着跟弛模型开始”真正“登上交通仿真的人舞台，并横扫这个领域，使得绝人多数交通微观仿真软件采用这个模型作为内核！3.1995年，美国的

8、著名交通流专家CarlosF.Daganzo质疑交通流的流体力学模