基于热力学熵的交通流模型-长安大学学报.pdfVIP

第25卷 第4期 长安大学学报(自然科学版) Vol.25 No.4 2005年7月 JournalofChanganUniversity(NaturalScienceEdition) July2005 文章编号:1671-8879(2005)04-0062-04 基于热力学嫡的交通流模型 刘 勇’，严宝杰“，陈 红 “ (1.长安大学理学院，陕西西安710064;2.长安大学公路学院，陕西西安710064) 摘 要:在分析热力学嫡的基拙上，讨论了交通流类热力学墒的构造方法，并构造了适用于不同情 况下的交通流嫡。通过对系统嫡变的分析，揭示了交通流嫡产生的内部机制，导出了嫡产生公式。 最后依据嫡理论，导出了路段交通系统的交通流状态变化的微分方程，并建立了动态交通流模型。 研究结果表明，此法不仅对已有理论具有包容性，而且具有普适性。 关键词:交通工程;交通流;热力学嫡;模型 中图分类号:U491 文献标识码:A Modeloftrafficflowbasedonthermodynamicsentropy LIUYong，YANBao-jie，CHENHong (1.SchoolofScience,ChanganUniversity,Xian710064,China; 2.SchoolofHighway,ChanganUniversity,W an710064,China) Abstract;Basedonthethermodynamicsentropy,thispaperdiscussesthewaytobuildupthe trafficflowthermodynamicsentropy,andestablishesthetrafficflowentropymodel.Throughthe analysisoftheentropyvariationoftheroadtrafficsystem,thepaperrevealsthemechanismof thetrafficflowentropyproducing,andestablishestheequationoftheentropyproducing.The differentiatingequationofthestateofthetrafficflowandthemodelofthetrafficflowisderived. Thismethodcanbeusedwidelytodealwiththeproblemrelatedtotrafficflow,whichismean- ingfultothedevelopmentoftrafficflowtheory.1fig,7refs. Keywords:trafficengineering;trafficflow;thermodynamicentropy;model 论，而关于热力学嫡的讨论几乎没有。完整的嫡理 0 引 言 论应包括热力学嫡和概率嫡，本文通过对道路交通 交通流理论是交通工程学的基础理论，也是一 系统特点的分析[3]，认为此系统具有热力学系统特 门正在发展中的学科，尚未形成统一的理论体系1]〔 征，可以引人热力学嫡。 随着交通流理论的发展，人们越来越意识到交通流 本文从分析热力学嫡的特点人手，首先构造道路 理论存在的理论建构问题将制约其进一步发展，同 交通系统的热力学嫡，揭示其产生的内部机制，然后 时也注意到物理学中“嫡”概念的泛化以及嫡理论的 根据嫡理论推导出具有热力学特征的交通流模型。 普适性，一些学者开始利用嫡对交通流理论进行研 1 基本原理 究，且取得了一定成果12]。不过，目前关于交通流嫡 理论的研究仅局限于概率嫡(即玻耳兹曼嫡)的讨 按热