本项目从以下两个方面研究宏观预测型动态网络交通流分配模型及其数值方法。一、基于连续介质理论建立平面区域内预测型动态网络交通流均衡与非均衡分配问题的流体力学模型(网络交通流的质量守恒方程、预测型动态用户最优路径选择条件等耦合而成的复杂非线性双曲型偏微分方程组),并讨论模型的数学性质,如模型稳定性、粘性解存在性等。二、针对构建的流体力学模型,设计高分辨率数值求解方法,如结构网格上有限差分方法与非结构网格上有限体积/有限元耦合方法,并将模型及其数值方法用于求解典型的城市交通分配问题,如多中心城市交通网络的流量分配问题,以研究网络交通流的动态、宏观特性,用户整体平均交通行为,以及交通拥挤形成与消失机理等。由于所提出的模型具有强非线性、复杂物理效应以及多方程耦合等特征,需要发展新的解析工具和数值计算方法,本项目的研究内容和所取得的研究成果将促进交通科学、计算数学和流体力学等学科的发展。
英文主题词macroscopic modeling approach;predictive dynamic traffic assignment;equilibrium and non-equilibrium;route-choice behaviors;nonlinear dynamical phenomena