專利名稱：基于二維宏觀流模型描述交通流行為的方法及模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通運(yùn)輸領(lǐng)域和計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的方法及模擬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對道路中交通流行為的數(shù)學(xué)描述，可以用于交通問題分析和交通行為的計算機(jī)模擬。在現(xiàn)實生活中，像北京車輛保有量已超過500萬輛，北京市中心城區(qū)快速路總里程已超過310公里。并且路網(wǎng)內(nèi)存在各種復(fù)雜的交通現(xiàn)象和路況，例如交通事故、立交橋，十字路口，臨時交通管制等。所以數(shù)學(xué)模型不僅需要描述大規(guī)模車輛的交通行為，還必須描述車輛在復(fù)雜交通路網(wǎng)內(nèi)的不同運(yùn)動行為，如加速、減速、直行、換車道等?，F(xiàn)有的用于描述大規(guī)模車輛的方法主要是宏觀流方法。這類方法可以很好的描述車輛的加速，減速等行為。但是，現(xiàn)有宏觀流方法幾乎都是用沿車道線的一維流體模型描述車輛在公路平面上的運(yùn)動。模型對于車道間的車流交互，只能通過經(jīng)驗賦值給出車流何時開始流出當(dāng)前車道、流出持續(xù)的時間等。所以對兩車道間的車流交互只能給出粗略的計算，沒辦法有效計算車流何時開始流出，流出持續(xù)的時間，最終流出量等。實際交通中，路網(wǎng)中存在大量的匝道出入口，十字路口，車道并線，交通管制，交通事故等復(fù)雜交通路況。在這些路段處，車道間存在大量的車輛流入(流出)。無法有效模擬車道間的車流交互行為，就沒有辦法很好模擬這部分路段的交通情況，從而影響整個路網(wǎng)交通狀況的模擬結(jié)果。如何用宏觀流模型有效的描述車道間的車流交互行為，使得模擬結(jié)果更貼合實際。這個問題一直沒有得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的方法及模擬系統(tǒng)，不僅能描述沿線路方向的車流運(yùn)動，還能很好的描述車道間的車流運(yùn)動，而且當(dāng)前車道上何時有車流的流出、流出持續(xù)的時間、最終流出的流量都可以通過求解該二維宏觀流模型得出，能大大增強(qiáng)模擬結(jié)果的可信度。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的方法，該方法包括:步驟1，基于二維公路平面對路面進(jìn)行網(wǎng)格剖分構(gòu)建二維路網(wǎng)，將初始時刻二維路網(wǎng)內(nèi)的車流交通信息映射至所述二維路網(wǎng)的相應(yīng)網(wǎng)格上；步驟2，根據(jù)二維宏觀流模型
權(quán)利要求
1.一種基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的方法，其特征在于，包括: 步驟I，基于二維公路平面對路面進(jìn)行網(wǎng)格剖分構(gòu)建二維路網(wǎng)，將初始時刻二維路網(wǎng)內(nèi)的車流交通信息映射至所述二維路網(wǎng)的相應(yīng)網(wǎng)格上； 步驟2，根據(jù)二維宏觀流模型
2.如權(quán)利要求1所述的基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的方法，其特征在于，所述 二維宏觀流模型中:
3.如權(quán)利要求1所述的基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的方法，其特征在于，若有外界車流流入當(dāng)前所述二維路網(wǎng)，將其轉(zhuǎn)化為邊界條件處理。
4.如權(quán)利要求2所述的基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的方法，其特征在于， η取值為3
5.一種基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的模擬系統(tǒng)，其特征在于，包括: 二維路網(wǎng)構(gòu)建模塊，基于二維公路平面對路面進(jìn)行網(wǎng)格剖分構(gòu)建二維路網(wǎng)，將初始時刻二維路網(wǎng)內(nèi)的車流交通信息映射至所述二維路網(wǎng)的相應(yīng)網(wǎng)格上； 模型計算模塊，根據(jù)二維宏觀流模型
6.如權(quán)利要求5所述的基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述 二維宏觀流模型中:
7.如權(quán)利要求5所述的基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的模擬系統(tǒng)，其特征在于，若有外界車流流入當(dāng)前所述二維路網(wǎng)，將其轉(zhuǎn)化為邊界條件處理。
8.如權(quán)利要求6所述的基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的模擬系統(tǒng)，其特征在于，η取值為3，
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于二維宏觀流模型描述大規(guī)模交通流行為的方法及模擬系統(tǒng)，其中方法包括步驟1，基于二維公路平面對路面進(jìn)行網(wǎng)格剖分構(gòu)建二維路網(wǎng)，將初始時刻二維路網(wǎng)內(nèi)的車流交通信息映射至二維路網(wǎng)的相應(yīng)網(wǎng)格上；步驟2，根據(jù)二維宏觀流模型計算下一時刻二維路網(wǎng)內(nèi)各網(wǎng)格內(nèi)的車流交通信息；步驟3，根據(jù)下一時刻二維路網(wǎng)內(nèi)各網(wǎng)格內(nèi)的車流交通信息更新二維路網(wǎng)內(nèi)車輛的狀態(tài)，并將其顯示在三維場景中。
文檔編號G08G1/01GK103226893SQ201310123570
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者毛天露, 王兆其, 王 華 申請人:中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所