[发明专利]考虑斜坡因素的FVDM交通流跟驰模型稳定性建模方法

权利要求书

1.一种考虑斜坡因素的FVDM交通流跟驰模型稳定性建模方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、建立微观交通流模型

d2xn(t)dt2=a[V(Δxn(t))-dxn(t)dt]+λadΔxn(t)dt,V(Δxn(t))=vf,max+‾vg,max2[tanh(Δxn(t)-hc,θ)+tanh(hc,θ)],]]>

式中，x_n(t)是时刻t第n辆车所在位置，是时刻t第n辆车的速度，Δx_n(t)是连续的两辆车之间的车头间距，V(·)是优化速度函数，a是驾驶员的敏感系数，λa是相对速度差的反应参数；m是车辆质量，g是重力加速度，θ是斜坡的斜率，μ是风阻摩擦系数，v_f，max和h_c分别是车辆在平地的最大速度和安全距离，是车辆由重力因素产生的最大速度，是考虑坡度影响的车辆安全间距；符号“-”表示上坡，符号“+”表示下坡；

步骤二、将上式改写为

d2Δxn(t)dt2=a[V(Δxn+1(t))-V(Δxn(t))-dΔxn(t)dt]+λ[dΔxn+1(t)dt-dΔxn(t)dt],]]>

式中，Δx_n(t)为状态变量；

步骤三、优化速度函数

V(Δxn(t))=vf,max+‾vg,max2[tanh(Δxn(t)-hc,θ)+tanh(hc,θ)],]]>

根据所建立的微观交通流模型，画出(Δx，a)的二维相平面图，根据线性稳定性条件以及扭结-反扭结波的结果，分别得到共存曲线及中性稳定曲线，将二维相平面分成稳定区域、亚稳定区域及不稳定区域；求出临界点(h_c，a_c)；在不同的参数、状态、输入条件下做相平面及临界点；当状态变量Δx趋于h_c时，说明交通流趋于稳定；当状态变量Δx在h_c附近来回波动时，说明交通流处于不稳定状态。