交通信息诱导下的道路复杂物理特性研究

本项目从统计物理角度研究交通信息诱导下的道路复杂物理特性，采用微观元胞自动机模型研究信息发布内容、方式等对交通流状态的影响。通过对不同交通信息所诱导的交通拥堵模式的研究，获取交通流复杂的演化特征图像。采用平均场理论分析不同交通信息下出现的交通拥堵模式，确定交通信息与拥堵交通形态间的相关特性，建立适合于我国国情、能确切描述智能交通中的信息与拥堵交通形态间相关特性的交通流理论模型。开展计算机仿真，进行模拟结果的理论分析和讨论，从而弄清楚交通信息诱导下的交通流演化规律和机理，为智能交通工程提供科学依据，并促进理论物理和其他学科更好的交叉和结合。

根据我国城市交通特点，建模分析了城市道路上存在的两种司机---按照信息提示行驶和不按照信息提示行驶的比例对交通状态的影响，模拟结果显示，系统存在自由流相，拥堵相及相分离三种状态。不遵守信息提示行驶车辆的存在增加了自由流相的平均速度，但是却降低了自由流相到拥堵相的临界值。解释了相分离存在的原因是由于拥堵相的头车总是被来自另一方向的车所阻挡。根据道路上相邻车辆之间可以相互了解对方的行驶信息，我们将博弈理论引入交通流模型，建立了考虑车辆间博弈行为的交通流模型，分析了高速路单道及城市道路的交通形态，找出了发生相变的车辆密度，并从理论上进行了分析。分析了不同的路况条件：部分道路关闭施工和双道合并为单道情况下的交通状态，模拟结果显示存在三种交通状态：自由流相、激波相和拥堵相。采用平均场理论计算出相变点的密度和系统的平均流量。公开发表论文三篇，准备投稿论文两篇。完成了项目申请书中的预期研究结果。