没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源推荐
资源详情
资源评论
The Keep-Right-Except-To-Pass Rule
摘要
随着经济的发展,更多的车辆进入人们的生活,在现有的交通条件已不能满
足车辆的通行需要。本文通过分析靠右行驶这一交通规则的交通路况表现,不仅
制定出一个能够提升车流量的方案,而且验证了该方案适用于左行国家。最后建
立一个智能系统,通过控制车速来改变道路的车流量和安全系数。
首先,我们通过运动学原理推导出安全的停车视距和不同路面下高速公路的
安全距离。其次,我们根据不同车道的行驶速度范围来设定在低负荷下三个车道
的行驶速度。即为各车道允许通过的最高时速
hkmV /120
03
、
hkmV /110
02
、
hkmV /90
01
,在高速公路处于高负荷状态各车道的时速取
hkmV /100
'
03
、
hkmV /90
'
02
、
hkmV /60
'
01
。根据
987.7
20372
53
2
0
0
0
V
VV
S
前
安全
,便
可以算出高低负荷下每个车道的安全距离。安全距离越长说明安全系数越高。再
由
车身长停车视距车速单位时间车流量 /
,便可计算出在高低负荷两个状
态下每个车道的车流量。
问题二中,先分析靠右行驶的规则不能提升车流量,我们提出了新的规则。
那就是:把行驶车速基本相同的车放在同一个车道上。那么我们可以认为在相同
车道上是不存在超车现像的,这样就可以大大提高了安全系数。那么,此时的安
全距离只是车本身的停车视距。再利用模型一的分析可以得到计算停车视距的公
式为:
987.7
20372
53
2
00
VV
S
安全
,将速度代入,便得到新规则下每个车道的安
全距离。
问题三中,我们主要考虑靠左行驶或靠右行驶时人体左脑和右脑对外界的刺
激做出的反应的时间是不同的,这就改变了停车视距和安全距离。改变后的安全
距离求解公式:
84.1
52.15572
-71
2
0
0
0
'
V
VV
S
前
。再结合模型一中的车流量计
算公式,将车流量计算出来。
问题四中,我们通过控制前后两车之间安全车距来控制车的行驶速度。当前
后两车之间的距离大于安全车距时,系统进行报错,降低车速;当安全距离过小
时,自动的提升车速,进而改变车的车流量和安全系数。
最后我们用真实的数据检验我们的模型。
一、 问题重述
在一些汽车靠右行驶的国家(比如美国,中国等等),多车道的高速公路常
常遵循以下原则:司机必须在最右侧驾驶,除非他们正在超车,超车时必须先移
到左侧车道在超车后再返回。
建立数学模型来分析这条规则在低负荷和高负荷状态下的交通路况的表现。
你不妨考察一下流量和安全的权衡问题,车速过高过低的限制,或者这个问题陈
述中可能出现的其他因素。这条规则在提升车流量的方面是否有效?如果不是,
提出能够提升车流量、安全系数或其他因素的替代品(包括完全没有这种规律)
并加以分析。
在一些国家,汽车靠左形式是常态,探讨你的解决方案是否稍作修改即可适
用,或者需要一些额外的需要。最后,以上规则依赖于人的判断,如果相同规则
的交通运输完全在智能系统的控制下,无论是部分网络还是嵌入使用的车辆的设
计,在何种程度上会修改你前面的结果?
二、 背景介绍
交通资料统计,世界有34%的国家靠左行驶,66%的国家靠右行驶。如果按道
路里程计算,全世界可通行的道路,72%是靠右行驶,只有28%的是靠左行驶。全
世界60亿人口中,靠右行的“右派”约40亿,靠左行的“左派”约20亿。“右
派”,多是典型大陆国家,如美国、中国、俄罗斯、德国、法国、巴西等;“左
派”,多是典型岛国和半岛、次大陆国家:英国、日本、印度、巴基斯坦、印尼、
泰国、澳大利亚、新西兰等
[1]
。美国拥有世界上最先进发达的公路交通网和最多
的机动车辆。全美国现有通车公路640多万公里,其中高速公路(也叫州际公路)
贯通全国,总里程7.5万多公里,高速公路已成为美国道路交通的基本骨架。但
由图1可知,由于交通问题引起的花费在上升。由于交通拥堵所花费的额外的时
间和燃料的浪费在498个城市,所有的开销数据如下:
2011 – $121 百万
[2]
2000 – $94 百万
[2]
1982 – $24 百万
[2]
图 1.交通花费
所以在美国,制定一个合理的交通规则来减少意外事故和交花费是非常有必要
的。
三、 问题分析
对于问题一,首先,我们通过运动学原理推导出安全的停车视距制动距离和
不同路面下高速公路的安全距离。其次,我们根据不同车道的行驶速度范围来设
定在低负荷下三个车道的行驶速度, 即 为 各 车 道 允 许 通 过 的 最高时速
hkmV /120
03
、
hkmV /110
02
、
hkmV /90
01
,在高速公路处于高负荷状态各
车道的时速取
hkmV /100
'
03
、
hkmV /90
'
02
、
hkmV /60
'
01
。再次由车流量=单
位时间*车速/(安全距离+车身长),计算出在不同状态下高速公路各个车道的车
流量。再次,根据各车道的限速大小、不同路面的停车视距、高速公路的安全距
离、人体的灵敏度等建立一个优化模型,求出在车流量和安全系数尽可能大的情
况下,最大的车流量,并对它进行分析。
问题二中,根据道路的车流量的计算公式 可知车速是影响车流量
的主要因素,在超车的情况下,汽车先移到左侧车道在超车后再返回,对原道而
言某段路的车流量的变化不大,除非该车一直出于超车的状态,所以这一规则对
提高车流量没有太大的效果。我们提出新的规则,把行驶车速基本相同的车放在
同一个车道上。这样高速度行驶的车道的车流量就会提高,慢车道行驶的车流量
基本不改变,进而从整体上提高车流量,并且超车现象就会尽可能的减少。既提
高了安全系数,又提高了车流量。最后我们通过真实的数据进行检验。
问题三中,我们主要考虑靠左行驶或靠右行驶时人体左脑和右脑对外界的刺
激做出的反应的时间是不同的,这就改变了停车视距和安全距离。改变后的安全
距离求解公式:
84.1
52.15572
-71
2
0
0
0
'
V
VV
S
前
。再结合模型一中的车流量计
算公式,我们就可以将车流量计算出来。
问题四中,我们通过控制前后两车之间安全车距来控制车的行驶速度。当前
后两车之间的距离大于安全车距时,系统进行报错,降低车速;当安全距离过小
时,自动的提升车速,进而改变车的车流量和安全系数。
四、 符号说明
在这篇文章中,为了更方便的理解文章中一些基本符号的所表达的意思,我
们做出表 1 来做说明。
表 1.符号说明
符号
单位
定义
t
s
时间
V
m/s
速度
a
max
m/s
最大减速度
g
m/s
2
重力加速度
w
rad/s
车轮转动的角速度
r
m
半径
S
m
停车视距
Q
pcu/s
车流量
五、 基本假设
1) 车辆沿一条无限长单向车道运动;
2) 车辆在单向车道内只能朝一个方向运动;
3) 单向车道是全封闭的,即没有供车辆驶入或者驶出的岔路口;
4) 车辆相对于此序列中的其他车辆位置不发生改变,即没有抛锚或超车的情
况;
5) 超越路段其它车辆均正常行驶,超越车辆在完成超越行驶后,返回原车道正
常跟驰。
六、 模型的建立与求解
6.1 交通路况表现模型
6.1.1 高速公路的安全距离与车速之间的关系
剩余18页未读,继续阅读
资源评论
web网页精选
- 粉丝: 3363
- 资源: 143
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- SparkSQL进阶操作相关数据
- java制作的小游戏,作为巩固java知识之用.zip
- Java语言写的围棋小游戏 半成品A Go game written in golang(Semi-finished).zip
- 基于Java-swing的俄罗斯方块游戏:源码+答辩文档+PPT.zip
- florr map详细版
- shiahdifhiahfiqefiwhfi weifwijfiwqufiqweefijeq0jfe
- registry-2.8.3<arm/amd>二进制文件
- Kotlin接口与抽象类详解及其应用
- 51单片机加减乘除计算器系统设计(proteus8.17,keil5),复制粘贴就可以运行
- lv_0_20241114231223.mp4
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功