道路交通参数敏感性分析

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1、道路交通参数敏感性分析韩直王振科ffl重庆交通大学摘要：对当前道路交通控制方法进行梳理，提出现有控制方法中未对控制参数进行敏感性分析的缺陷。基于格林希尔兹线性速度模型流量、速度和密度之间的关系，建立标准化参数敏感性模型，并得出标准化速度和标准化密度始终具有相同敏感性的结论;而当标准化速度大于5/8或者小于3/8时，标准化速度参数更为敏感，反之则是标准化流量更为敏感。关键词：标准化参数;敏感性;标准化交通参数敏感性比较模型;格林希尔兹模型;作者简介：韩直(1962-),男，陕西省澄城县人，博士，研允员。收稿日期：2017-07-17基金：重庆市社会事业与民生保障科技创

2、新专项项目(cstc2015shms-ztzx30014)SensitivityAnalysisofRoadTrafficParametersHANZhiWANGZhengkeAbstract：Thedefectsintheexistingmethodsofroadtrafficcontrol,thatthesensitivityanalysisofroadcontrolparametersisnotconducted,ispointedoutafteradiscussaboutthecurrentmethodsofroadtrafficcontrol.Basedo

3、ntherelationshipbetweentheflowrate,velocityanddensityoftheGreenshieldsmodeloflinearvelocity,themodelforsensitivityofnormalizedparametersisestablishedandtheconclusionthatthenormalizedvelocityandthenormalizeddensityalwayshavethesamesensitivityisdrawn.Whenthenormalizedvelocityismorethan5/

4、8orlessthan3/8，thenormalizedparameterofvelocityismoresensitive,otherwisethenormalizedparameterofflowismoresensitive.Keyword：Normalizedparameters;sensitivity;comparisonmodelforsensitivityofnormalizedtrafficparameters;Greenshieldsmodel;Received：2017-07-17道路交通状态具有时空属性，是道路交通在特定时间、空间下所呈现的状态

5、，因此它是变化的U1。交通参数，如交通流量、速度、密度等，分别从不同的维度反映交通状态，参数本身既具有独立性，又具有统-性。多年来，学者们对交通流参数之间的关系和交通控制进行丫深入的研究。GreensheiIds[2]提出Grecmsheilds模型后，学者们在其基础上提出许多修正模型，如Edie模型U1等。在交通流参数随机性特征方面，Treiber等U1在假设速度变异系数和交通密度正相关的基础上对速度方差进行了建模，模型结果证明速度变异系数在自由流状态下低于10%。Li等位1利用随机建模探讨了速度方差和交通密度与自由流速度之间的关系。kenierM等提出三相交通流

6、理论体系。夏井新等基于路段速度波动区间的不等绿波带宽，提出了干线交通双向绿波优化控制方法。栗红强M利用交通流量、时间占有率2个交通流参数，提出了反映交叉口交通负荷的交通强度模型，并将其作为周期时长的优化依据。现有研宄结果中，交通流参数之间的关系缺少参数敏感性的对比分析，同吋由于密度参数不易获取，现有道路交通控制方法大多基于流量和速度，且构建固定的模型对交通状态进行控制，忽略了不同状态下各交通参数反映交通状态的敏感性，致使交通控制在各个阶段不能总是达到最优控制效果。为了对不同状态下交通参数的敏感性进行度量，木文先将交通参数标准化，并构建交通参数敏感性比较模型，利用模型

7、计算值与1的比较来决定交通参数的敏感程度。文本将标准化交通参数定义为交通参数和该参数最大值的比值，并设定如下交通参数:交通量q、速度V、密度K，道路最大流量为q。、自由流车速为阻塞密度为K,，标准化交通量、速度、密度分别为nq、nv、nk，则有假设速度与密度之间的关系服从格林希尔兹线性模型，则有由式（4）可得或者为方便计算，命式中：a为常数。将q=kv及式（3）、式（5）代入式（1），可得将式（6）代入式（8）,可得由式（8）可得到如下标准化密度与标准化流量的关系:由式（9）可得到如下标准化速度与标准化流量的关系:2标准化交通参数敏感性比较数学模型假设对同一位置