第五节流体模拟理论 交通工程学交通流理论 交通工程系 郇荣 2024年05月08日
第五节 流体模拟理论 交通工程系 郇荣 2024 年 05 月 08 日
第五节 流体模拟理论 damentals of Eengineering 本节内容： 一、车流连续方程 二、车流波相关概念 三、车流波模型 四、车流波动理论的应用 学习要求： >理解车流连续性方程及车流波的相关概念； >掌握车流波动理论（波速、波流量）； >能够应用车流波动理论分析解决交通问题
第五节 流体模拟理论 一、车流连续方程 二、车流波相关概念 三、车流波模型 四、车流波动理论的应用 Ø 理解车流连续性方程及车流波的相关概念； Ø 掌握车流波动理论（波速、波流量）； Ø 能够应用车流波动理论分析解决交通问题
引言 1、流体力学模拟理论的建立 1955年，英国学者莱脱希尔和惠特 汉，将交通流比拟为一种流体（假 定单个车的行驶状态完全一样) ， 对一条很长的公路隧道，研究了高 密度车流情况下的交通流规律，提 出了流体动力学模拟理论。 >该理论运用流体动力学的基本原理 模拟流体连续性方程，建立车流连续 性方程。 >把车流疏密的变化，比拟成水波的 起伏而抽象为车流波。因道路或交 通状况改变而引起车流密度改变时， 在车流中产生车流波的传播。相应 研究称为车流波动理论
引 言 Ø该理论运用流体动力学的基本原理， 模拟流体连续性方程,建立车流连续 性方程。 Ø把车流疏密的变化,比拟成水波的 起伏而抽象为车流波。因道路或交 通状况改变而引起车流密度改变时, 在车流中产生车流波的传播。相应 研究称为车流波动理论。 1955年,英国学者莱脱希尔和惠特 汉，将交通流比拟为一种流体（假 定单个车的行驶状态完全一样）， 对一条很长的公路隧道，研究了高 密度车流情况下的交通流规律，提 出了流体动力学模拟理论。 1、流体力学模拟理论的建立
2、应用 流体模拟理论是一种宏观交通流理论。该理论假定车流中 各个车辆的行驶状态与它前面的车辆完全一样，这与实际 不相符。尽管如此，在交通流流体状态比较明显的场合， 分析车辆拥挤问题时，有其独特的作用。 前选波 寻求车流流量、密度、 描述车流的拥 分析信号交叉口 速度之间的关系； 挤消散过程； 的排队、延误
2、应用 描述车流的拥 挤消散过程； 分析信号交叉口 的排队、延误。 寻求车流流量、密度、 速度之间的关系； 流体模拟理论是一种宏观交通流理论。该理论假定车流中 各个车辆的行驶状态与它前面的车辆完全一样，这与实际 不相符。尽管如此，在交通流流体状态比较明显的场合， 分析车辆拥挤问题时，有其独特的作用
一、车流连续性方程 Fundamentals of Faffic Eengineering 某单向连续拥挤路段，选取一个小路段，两断面的空间间 距为△，从到时刻，车流在断面的流入量为Q,车流 在断面的流入量为Q2。 时刻，路段△x上有W辆车，密 9 K 度是K1,N1=KX△x; →9 N1=K△x △i 时刻，路段△x上有N,辆车， Ar 密度是K2,N2=K2X△x; K2 N2 =K2Ax
一、车流连续性方程 某单向连续拥挤路段，选取一个小路段，两断面的空间间 距为Δx，从t1到t2时刻，车流在断面Ⅰ的流入量为Q1，车流 在断面Ⅱ的流入量为Q2。 t1时刻，路段Δx上有N1辆车,密 度是K1， N1 = K1×Δx ； t2时刻，路段Δx上有N2辆车, 密度是K2， N2 = K2×Δx ；