20世纪70年代初期，河海大学等单位将随机模拟技术应用于水文研究，取得了丰硕成果。......
2023-08-23
随机车流模拟方法与应用
【摘要】：本书在MATLAB语言平台编制五参数的随机车流模拟程序，该程序界面如图6.8所示。图6.8基于MATLAB语言的随机车流模拟软件图6.9随机车流模拟流程图在随机车流模拟软件的基础上，可方便快捷地实现随机车流模拟。图6.10随机车流统计数据与随机样本图车辆的日通行数量具有一定的波动性，但随着运营时间的增长总体呈上涨趋势。与多项式函数相比，指数函数与对数函数对预测车流模型有较好的效果。
在得出车辆参数的分布类型与概率分布特征之后，即可按照各自的概率密度函数进行抽样得出随机车辆样本，连续抽样形成随机车流样本。王达等［34］在MATLAB语言平台编制了单一车辆随机车流模型（STVFM）和混合车型随机车流模型（ATVFM）的软件。韩万水课题组成员［35，36］开发了RTF（随机车流）软件来模拟四参数（车型、车速、车距和车重）条件下的随机车流模拟软件。
本书在MATLAB语言平台编制五参数（车型、车道、车速、车重和车距）的随机车流模拟程序，该程序界面如图6.8所示。在时域内生成随机车流的步骤如图6.9所示。
图6.8 基于MATLAB语言的随机车流模拟软件
图6.9 随机车流模拟流程图
在随机车流模拟软件的基础上，可方便快捷地实现随机车流模拟。同时，也可以多次抽样，对抽样结果进行可信检验和筛选。基于上述WIM系统的车流量参数统计与随机车流模拟软件可对宜泸高速公路南溪长江大桥的车流量进行模拟，并生成不同运行状态下的随机车流样本，如图6.10所示。
图6.10 随机车流统计数据与随机样本图
车辆的日通行数量具有一定的波动性，但随着运营时间的增长总体呈上涨趋势。根据现有的统计数据，采用多项式函数、指数函数和对数函数拟合并预测交通量数据，其表达式分别为：
f6（x）＝5 566exp（0.002 2x） （6.8）
f7（x）＝477.18ln x+5 166 （6.9）
式中，x为桥梁以10天为单位的服役时间。
与多项式函数相比，指数函数与对数函数对预测车流模型有较好的效果。然而，指数函数预测的车流量呈加速增加趋势，不符合实际车辆情况；对数函数的增长系数呈减速增长趋势，与实际交通量的增长情况较为吻合。由此预测出20年后的交通量为8 153辆，平均年线性增长系数为2.84%。
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