第四章 交通流理论 Fundamentals of Fralfic Eengineering 二第一节 交通流特性 第二节概率统计模型 ★ 一第三节排队论及其应用 ★ 第四节跟驰理论 大二第五节流体模拟理论 ★：要求掌握并学会应用
第四章 交通流理论 第一节 交通流特性 第二节 概率统计模型 第三节 排队论及其应用 第四节 跟驰理论 第五节 流体模拟理论 ★ ★ ★ ★ ★：要求掌握并学会应用 ★
第四节 跟驰理论 ndamentals of Falfic Eengineering 愿理：跟驰理论是运用动力学方法，探究在无法超车的 单一车道上车辆列队行驶时，用数学理论描述后车跟随 前车的行驶状态。 发最：1950年鲁契尔与1953年派普斯奠定基础； 1960年赫尔曼与罗瑟瑞进一步扩充； 1961年伽塞斯提出了最一般跟驰模型。 适用范圈：非自由行驶状态下车队的特性：密度高、车 间距离不大，车队中人一辆车的车速都受前车速度的制 约，司机只能按照前车所提供的信息采用相应的车速。 研究意义：通过求解跟驰方程，可以得到任意时刻车队 中各车辆的速度、加速度和位置等参数，还可以通过进 一步推导，得到平均速度、密度、流率等参数，描述交 通流的宏观特性
• 原理：跟驰理论是运用动力学方法，探究在无法超车的 单一车道上车辆列队行驶时，用数学理论描述后车跟随 前车的行驶状态。 • 发展：1950年 鲁契尔与1953年派普斯奠定基础； 1960年 赫尔曼与罗瑟瑞进一步扩充； 1961年 伽塞斯提出了最一般跟驰模型。 • 适用范围：非自由行驶状态下车队的特性：密度高、车 间距离不大，车队中人一辆车的车速都受前车速度的制 约，司机只能按照前车所提供的信息采用相应的车速。 第四节 跟驰理论 Icon 'FlashMovie.' Authorwae fil'车流波.a6p' 1 icon(s) tal,9Kbytes 207年1月3日 研究意义：通过求解跟驰方程，可以得到任意时刻车队 中各车辆的速度、加速度和位置等参数，还可以通过进 一步推导，得到平均速度、密度、流率等参数，描述交 通流的宏观特性
一、车辆跟驰特性分析 Fundamentals of Faffic Eengineering 非自由状态行驶的车队有以下三个特性： 1.制约性 紧随要求、车速条件和间距条件构成了一队汽车跟驰行驶的 制约性。即前车车速制约着后车车速和两车间距。 2.延迟性 前后车运行状态的改变不同步，后车运行状态的改变滞后于 前车，因为驾驶员需要反应时间。 3.传递性 由制约性可知，第一辆车的运行状态制约着第2辆车的运行 状态，第2辆又制约着第3辆，.，第n辆制约着第n+1辆。一旦 第一辆车改变运行状态，它的效应将会一辆接一辆地向后传递， 直至车队的最后一辆。间断连续
1．制约性 紧随要求、车速条件和间距条件构成了一队汽车跟驰行驶的 制约性。即前车车速制约着后车车速和两车间距。 2. 延迟性 前后车运行状态的改变不同步，后车运行状态的改变滞后于 前车，因为驾驶员需要反应时间。 3．传递性 由制约性可知，第一辆车的运行状态制约着第2辆车的运行 状态，第2辆又制约着第3辆，.，第n辆制约着第n+1辆。一旦 第一辆车改变运行状态，它的效应将会一辆接一辆地向后传递， 直至车队的最后一辆。 非自由状态行驶的车队有以下三个特性： 一、车辆跟驰特性分析 间断连续
二、线性跟驰模型 Fundamentals of Fraffic Eengineering ,跟驰模型是一种刺激一反应的表达式。 一个驾驶员所接受的刺激是指其前方导引车的加 速或减速以及随之而发生的这两车之间的速度差 和车间距离的变化； 该驾驶员对刺激的反应是指其为了紧密而安全地 ● 跟踪前车地加速或减速动作及其实际效果
跟驰模型是一种刺激－反应的表达式。 一个驾驶员所接受的刺激是指其前方导引车的加 速或减速以及随之而发生的这两车之间的速度差 和车间距离的变化； 该驾驶员对刺激的反应是指其为了紧密而安全地 跟踪前车地加速或减速动作及其实际效果。 二、线性跟驰模型
二、线性跟驰模型 Fundamentals of Fralfic Eengineering Xn+i(t) Xn(t) Xn+1(代') Xnt'） n+1 dgn车制动距离 ○前车开始减速 t+T n+1 ○后车开始减速 di 反应时间内 t 行驶的距离 n+1 n 安全距离 d2 0 n+1车制动距离
n t n+1 Xn+1(t) Xn(t) n+1 n n+1 n t+T t' Xn+1(t’) Xn(t’) d1 d2 d3 L 前车开始减速 后车开始减速 反应时间内 行驶的距离 安全距离 二、线性跟驰模型 n车制动距离 n+1车制动距离 0