交通流双车跟驰模型与数值仿真！

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1、第’)卷第!"期"%%(年!"月物理学报+@7-’)，R@-!"，,9A94L9S，"%%(!%%%/&"0%M"%%(M’（)!"）M)’$!/%.2GF2NKOPQG2PQRQG2""%%(G=6:-N=?T-P@A-"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""交通流双车跟驰模型与数值仿真!!）"）#!）!）彭光含孙棣华何恒攀!）（重庆大学自动化学院，重庆$%%%&%）"）（湖南文理学院物理与电子科学学院，常德$!’%%%）（"%%(年’月&日收到；"%%(年)月!)日收到修改稿）基于全速度差（*+,）

2、模型，考虑双前车信息的影响，提出了交通流双车跟驰模型-通过线性稳定性分析，得到了改进模型的稳定性条件-与*+,模型对比研究表明，改进模型的稳定区域有明显增加-数值模拟结果表明，改进模型通过调节次近邻前车信息，可以避免*+,模型中因为反应系数较小时出现负速度的缺陷-同时也表明次近邻前车对交通流存在不可忽视的影响-关键词：交通流，双车跟驰模型，模拟!"##：%’’%，%’"%，.$)%立交通流模型，以提高交通流稳定性-文献［(］考虑!B引言了前车与本车负速度差作用，提出了广义力（E*）模型-文献［0］在E*模型的基础上，提出了全速度差随着我国经济建设的不断发展，交通运输业，特（*+,）模型，

3、该模型充分考虑了前后车距离、前后车别是公路交通运输得到了长足发展-但是，交通需求速度差对后车加速度的影响，克服了车流倒退等情量的增加速度远远大于道路基础设施的建设速度，况，并增强了致稳作用-文献［!%—!)］讨论了相对运交通需求量的增加与交通建设的相对滞后已经构成动速度在交通流中的稳定作用-以上研究均是考虑非常突出的矛盾，交通拥堵问题已成为当前亟待解多个车辆的位置信息或邻近车辆的速度信息以提高决的重要问题-因此，在现有的交通资源下有效地抑交通流的稳定性，从而抑制交通流堵塞的形成-文献制交通拥堵，提高交通流稳定性，已成为目前交通流［!(］研究了多车信息对交通流稳定性的影响-本文研究的重要课

4、题之一-借助智能交通系统，驾驶员可以获得非邻近车辆的本文将从经典的车辆跟驰模型出发，考虑双前位置和速度信息，考虑两辆前导车信息对跟驰车辆车信息对跟驰车的影响，得到一个微观双车跟驰模的影响，提出了*+,模型的扩展模型———双车跟驰型-对模型的稳定性分析表明，改进模型提高了车流（FG*）模型-稳定性-同时对该模型进行了数值模拟，验证了模型［!］!00’年15:C@等提出了D+模型，其微分方的合理性-程为C!（"#）"B双车跟驰模型H$[%（!&"）I!（"#）]，（!）C#式中$为对前车的敏感系数，车距!&"H&"J!I&"，车辆跟驰模型经过几十年的发展，提出了多种［!］&（"#）和&"J（

5、!#）分别为跟驰车和头车的位置，描述形式，其中15:C@等提出的优化速度（D+）模型是一个简单且被广泛应用的车辆跟驰模型-国内%（!&"）为最佳速度-［"—!(］!00(年，K97L6:;和F67A=［(］根据实测数据对D+外学者利用D+模型做了一系列研究-文献［"—)］的D+扩展模型利用其他车辆的位置信息建模型参数进行了辨识，并发现D+模型存在过高加!国家高技术研究发展计划（批准号：’!!/%0!%/!%&!）和国家“十五”科技攻关计划（批准号："%%"12$%$2%)）资助的课题-#3/4567：89:;;<5:;=5:>?5=@@-A@4-A:@

6、减速度问题，提出了!"模型，其获得前面双车信息的变化，使跟驰车辆的驾驶员提微分方程描述如下：前加速或减速，从而缩短了延迟时间/这样就可以避#!（"#）免驾驶员频繁地加速和减速，从而增强车流的稳定$$[%（!&"）%!（"#）]&!!!"’（%!!"），##性，同时还能减少能耗/因此，在"9E模型基础上，（’）考虑两辆前车信息，提出如下的4G"模型：式中!!"为相对车速，!!"$!"&(%!"，’（%!!"）为#!（"#）$$[%（!&"，!&"&(）%!（"#）])*+,-.-#*函数，!为对前车相对速度的反应系数/##［7］对89模型用实测数据进行参&!,（!!，!!）/（<）)*01

7、-23和4-056""&(数辨识得到如下89函数：这里%（!&"）$%(&%’:+2［6(（(!&"%)5）%(’］，%（!&"，!&"&(）$（(%+）%（!&"）&+%（!&"&(），（;）（>）式中)5为车辆长度，%(，%’，((和(’为辨识参数/,（!!"，!!"&(）$（(%+）!!"&+!!"&(，（@）本文计算中取值如下：)5$<=，%($>?@<=A.，%’式中C!+HC?<，表示驾驶员对次邻近前车关注的$@?B(=