車流衝擊波(shock wave)是指在道路瓶頸附近地段或交通密度和流量的變化處，交通流會產生一個車流擁擠、紊亂乃至堵塞的方向相反的波的現象。就像管道內的水流突然受阻時的後涌那樣，其波的傳播速度決定於流量變化與密度變化的比值，傳播的方向決定於該比值的正負，正值表示波速方向向前，負值表示波速方向向後。
基本介紹
- 中文名：車流衝擊波
- 外文名：shock wave
- 學科：交通工程
- 領域：公路交通
- 發生於：道路瓶頸附近地段
- 理論：交通流流體力學理論
簡介,幹道車流運行特性,交通流流體力學,衝擊波理論,
簡介
車流衝擊波(shock wave)是指在道路瓶頸附近地段或交通密度和流量的變化處，交通流會產生一個車流擁擠、紊亂乃至堵塞的方向相反的波的現象。就像管道內的水流突然受阻時的後涌那樣，其波的傳播速度決定於流量變化與密度變化的比值，傳播的方向決定於該比值的正負，正值表示波速方向向前，負值表示波速方向向後。
幹道車流運行特性
幹道運行時間是幹道車流運行分析的一個主要指標，預測幹道運行時間是了解車流運行規律，對幹道進行有效管理和控制的重要手段，是交通專家正在積極研究的一個熱點問題它的有效預測對於解決交通擁擠問題、建立自適應交通控制系統具有重要意義。這方面的研究已經產生了許多新的方法，如神經網路、回歸模型、模糊預測等其中神經網路模型具有快速記憶、自學習等能力，但容易陷人局部最小，難以達到完全收斂回歸模型具有較強的非線性映射能力，但其實際套用效果還有待進一步檢驗與這些方法相比，傳統的交通流體力學雖然存在求解複雜、計算時間長等不足，但由於它能形象、準確描述交通流的運行特性，使得不少學者仍致力於研究改進它的預測方法就是對傳統流體力學的一種改進研究。
交通流流體力學
建立發展起來的傳統的交通流流體力學理論已被公認為是分析交通現象的最有力工具之一在交通的某些領域，如單個信號交叉口和高速公路等設施上，已得到具體套用，但在城市幹道的運行分析方面套用較少，我國這方面的研究更少用衝擊波分析技術對信號控制下的城市主幹道的交通流運行狀況進行模擬，是一項很有意義的嘗試。
衝擊波理論
交通流流體力學理論將交通流比擬為一種流體，根據流體動力學的基本原理，模擬流體的連續性方程，從而形象地描繪出連續車流的運動變化過程該理論把車流密度的變化，比擬成水波的起伏而抽象成車流波衝擊波當車流因道路或交通狀況的改變而引起密度的改變時，在車流中產生衝擊波的傳播，通過分析衝擊波的傳播速度，以尋求車流流量和密度、速度之間的關係，並描述車流的擁擠-消散過程因此，該理論又可稱為車流波理論即衝擊波理論。
該理論發展是假設交通流狀態是瞬時變化的，並且暗含即使道路下游很寬鬆，處於某種特殊流狀態下的頭車司機也不會提高其車速只要確定信號交叉口引道處交通流的狀態，即知道引道處的流量-密度關係，就可以採用衝擊波分析技術來分析信號交叉口處的車流運行了交通流體力學理論可以較形象真實地描述車流的運動情況，但它需求解大量的偏微分方程，計算複雜，運算時間長，不太適應信號控制道路網路中對模型的準、快的要求，因而在一定的精度下，尋求一個簡便、快捷的近似模型來代替它是一件非常有意義的工作比。
