人为因素影响下的城市道路交通流动力学研究

目前，我国大中城市人口日益增加，交通形势异常严峻，其中人为因素的影响凸现。本项目着眼于我国交通拥堵现状，通过开展交通实测和调研，基于交通心理学和交通流动力学，确定城市一般道路和交通瓶颈处各种人为因素的特征及相应的交通流特性。利用交通流微观模型，结合交通心理学理论，在科学分析人为因素特征（如习惯性、随机性、从众心理等）的基础上，分别对受其影响的一般道路和典型交通瓶颈处的交通流进行动力学建模和数值模拟，探讨交通运行状态与人为因素的大小、种类、持续时间及不同组成等量之间的关系。重点研究人为因素和特殊道路环境共同影响下交通拥堵形成机理及对交通拥堵的应急处理。从而对相应的交通管理措施提出建议，在现有交通条件下尽可能达到交通畅通的效果，研究成果有助于把交通工程的基础基于严谨的科学理论体系，并进而达到定量定性阶段，为我国城市交通的可持续发展提供科学依据，也为力学在实际工程应用方面开辟途径。

目前，我国大中城市人口日益增加，交通形势异常严峻，其中人为因素的影响凸现。本项目旨在建立人为因素影响下的一般路段和典型瓶颈处城市道路交通流模型，探索交通拥堵的形成机理和交通拥堵的应急处理，并通过对行人流的研究，更好地掌握交通运行的主体“人”的特殊心理行为特征。目前已基本实现了项目的预期目标：已发表论文27篇，另3篇被录用，被SCI和EI检索的各为9和16篇；获实用新型专利2项；研究成果在国际会议上交流10人次，在国内会议上交流3人次；培养硕士生3名。进行了多次交通观测，从行人、驾驶员和其它三个角度系统分析了我国常见典型人为因素的基本特征；首次建立了道路缩减瓶颈处驾驶员挤道、抢道行为的优化速度模型，发现了类似于“密度倒置”的“低密度下正常区域和减速区的快车比例倒置”现象；提出了行人乱穿马路行为的元胞自动机模型；建立了两次改变驾驶方式的双车道元胞自动机模型，给出更符合实测数据的结果；利用元胞自动机模型探讨了道路缩减瓶颈处不同交通管理措施对道路通行能力的影响，针对实际道路条件给出了具体的管理建议；从五个不同的角度探索了智能交通对缓解交通拥堵的控制；建立了单向行人流的格子流体力学模型，给出了描述行人的拥堵模式；提出了多种计及跟随强度、空间偏向的动态概率和多格子等因素的格子气模型，展现了行人流的自组织成行、分层和相变等现象，揭示了宏观拥堵发生的主要机理；获得了两项与缓解交通拥堵措施相关的实用新型专利。这些成果丰富了现代交通流理论，为力学的应用拓宽了视野，在实践中形成了年轻有活力的研究队伍，为后续的深入研究奠定了基础。