(整理自CEE3610课程PPT)
一、车队形成
车队platoon的概念与瓶颈路段bottleneck有相似也有不同之处。现实生活中,在马路上有些车辆开的特别慢,那么在该车辆的后面一定时间内可能会形成车队(假如没有合适的超车条件,比如在单车道上)。
图1 车队的形成过程如图,有一辆货车truck A开得很慢,后面的车辆渐渐形成 车队,车队的最后一辆车的车头为波前wave front(定义参见《交通基础:交通瓶颈(bottleneck)》)。波前不断向上游移动,我们记t时间以后,车队的长度为L:
L=t*(Uv-Uw) 其中Uv为车队前进的速度,Uw为波速。
用距离-时间图表示如下:
图2 距离-时间图L可以用(A车经过的距离-B波前经过的距离)来表示。
二、车队消失
假如又过了t'时间以后,trunk A突然驶离了该车道,那么车队的车将加快速度一辆辆开走,队伍开始解体。此时车队前端的车流量一般认为达到qmax,我们称为状态3。上游车流为状态1,车队内部为状态2(与bottleneck相似)。那么我们可以算出从状态1到状态2,波速Uw'=(q3-q2)/(k3-k2)。但是需要注意的是,车队尾部还有新的车加入车队。因此队伍消失需要的时间:
t'=L/|Uw'-Uw|
那么platoon存在的总时间为t+t'。加入车队的所有车辆数=q1*(t+t')。
图3 车队形成、消失的距离-时间图上图的例子中,三角形的面积*车队中车辆密度=车辆在车队中的总时间
(上方的两条线段代表车队前端的轨迹,下面那条代表车队尾部的轨迹,因此最右边的交点代表车队消失的位置和时间点。)
因此,三角形面积*车队密度/加入车队的总车辆数=平均每辆车耽误的时间
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