干道主车流的分形描述和测度构成理论

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1、交通运输工程与信息学报第2卷第3期2004年9月JournalofTransportationEngineeringandInformationNo.3Vo1.2Sept.2004干道主车流的分形描述和测度构成理论马岩张莉关强东北林业大学，机电工程学院，哈尔滨150040摘要:本文对主千道主车流的形成过程进行了分形描述，提出了分形测度构成的具体步骤，给出了信号控制交叉口的主车流分形图形的定义，描述了主车流分形控制的理论基础。研究表明，用分型理论控制的交叉口在同一时间内可使车辆通过数量增加2-3倍，并创造良好的经济效益。关键词:主车流;分

2、形测度构成理论;维数中图分类号:U491文献标识码:A文章编号:1672-4747(2004)03-0013-04TheoryofMeasureandDescriptionofFractalofMajorTrafficFlowMAYanZHANGLiGUANWangCollegeofMechanical&ElectricalEngineering,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,ChinaAbstract:Theformingprocessofmajortrafficflowisdesc

3、ribed.Theapproachoffractalmeasureconstitution,definingofthefractalgraphofthemajortrafficflowofsignalizedintersectionisputforward,meanwhile,thetheoreticalbaseoffractalcontrolisgiven.Thestudyshowsthatthesignalizedintersectioncontrolledwiththefractalmeasureconstitutiontheor

4、ywillgreatlyincreasethepassingflowby2---3timesatthesametimeasusual.Keywords:Majortrafficflow,fractalmeasureconstitutiontheory,dimensions收稿日期:2004-06-29基金项目:国家自然科学基金资助项目〔50348029)0作者简介:马岩(1955-)，男，吉林榆树人，东北林业大学教授、博士生导师。13交通运输工程与信息学报2004年第3期可以近视为一个矩形。以统计的观点，这个矩形的0引言尺寸和面积可以理

5、解为一个近似常数，长度定义为分形理论是20世纪70年代由美籍科学家B.B.So。对于有信号控制的交叉口，红灯时停车线后等Mandelbrot首次提出的，由于它能揭示非线性系统中待车辆之间形成一个前后都有的安全距离，加上路有序与无序的统一、确定性与随机性的统一，因此，宽大于车宽，以路宽为宽度，以车长加前后安全距被广泛应用于地球、物理、化学等许多领域。在我离形成的区域构成了包络车辆占地投影的图形，其国，文[1]和文【2]率先将分形理论引入交通领域，研长度定义为&0。这个图形的平面排布可以看成是大究交通流的分形问题。研究表明，交通流满足分形小

6、不同的矩形在固定的几排车道内从前向后依次排的自相似性。然而，要想真正用分形理论分析交通列所组成的图形，这个图形是一个由n个车道中每流，对交通流进行控制，必须对交通流所组成的图个大矩形组合构成的有规律的图形，而且每条车道形及其维数进行研究。本文将以次为目标，重点研等待车辆的空间排布都是有个包络车辆图形构成的究城市主干道上主车流分形图形的形成过程及其分一个矩形，按这个统计规律，这些矩形都具有严格形维数的确定。的自相似性。具体见图to当1号路口停车组成的图形被工业摄像机识别以1主干道构成主车流过程的分形图后，如果构成的图形满足预定的主车流需要

7、分流的分形维数时，主控摄像机摄取的图像通过计算机分析形的形成过程后，发出强制执行绿灯信号，主干道上等待的车辆将城市主干道上的每辆汽车在路面上的垂直投影优先放行驶向下一个交叉口。在放行的主车流在主干图1信号控制交叉口Fig.lSignalizedintersection....一....-一......一一-.-...~..--一-..--.---..-一14千道主车流的分形描述和测度构成理论马岩等道继续行驶的过程中，原有的几何图形会区别于平通过数量也增加2一3倍，实际相当于路面扩宽2一3时单个车辆通过构成的图形。这个由具有自相似倍，这对

8、我国城市道路管理是相当有意义的。主车性的图形会因车速的提高而被拉长，随着速度的流通过以后，信号恢复正常循环。提高，加上快车道上中间车道的车辆多为轿车，起步和加速都比两边的车快，原来的图形会发生2主车流分形描