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1、摘要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以及车辆跟驰模型，提出
2、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71ABSTRACTAbstractInthefieldofbridgedesign,researchesaremainlyo
3、nthestructuralsystemandthemechanicalproperties,butrelativelysmallonvehicleloadanditseffect.Duetothetypes,drivingcharacteristicsandloadcharacteristicsofthevehiclesthroughbridgeisrandom,thesimulationoftheloadeffectofoperatingvehiclesisverycomplex.Thetrafficflowtheoryisquite
4、matureinthedescriptionofthevehiclecharacteristicsanddrivingcharacteristics.Thispaperintroducestrafficflowtheorytobettersimulateandanalyzetheeffectofbridgeloadbyoperatingvehicles.First,basedontheanalysisofthemixedtrafficparameters,establishedthefunctionofmodelproportionand
5、viscositycoefficient.Consideringtheflowrateofovertakingandlanechanging,introducedtheviscousdragforcecomposedoftheresistancealongthewayandlocalresistance;afluiddynamictrafficmodelisproposedbasedonfluiddynamictrafficmodelandvehiclefollowingmodel.Onthisbasis,thisresearchsolv
6、edthecharacteristicrootsofthenewmodel,analyzedtheovertakingrateofthebalanceequation,andthenconstructedthedifferenceschemeofthemodel.Onthispaper,theauthoranalyzedthechangingoftrafficparametersovertimeandspacebydiscretethevelocityandthedensity.Finally,combinedthemixedtraffi
7、cflowdynamicsmodelwiththeMonteCarlomethod,thenappliedtheMATLABprogramtoestablishtrafficflowparametersrandomarrayandcalculatethevehicleloadeffectsunderrandomtrafficoftypicalbridgesbasedonthemeasuredtrafficflow,speed,vehiclemodelratio,wheelbaseandaxleloadandotherparameterss
8、tatistics.Keywords:trafficflow;followingmodel;overtaking71目录目录摘要IABSTRACTII目录IIICONTENTSV第一章绪论11
