以包含一个一进二出(分叉)和一个一出二进(交汇)交叉口的简单环形路网为例,求解LWR模型的定常解。在分叉交叉口处,假设交通流分配满足用户最优;由于假设汇入路段的交通容量(最大流量)小于上游两个路段的容量之和,交汇处为瓶颈交叉口。主要结果:(1)当路网车流总数N小于某临界值N1时,整个路网的定常状态为畅行;(2)当N大于某临界值N2时,路网定常状态为拥塞;(3)当N介于N1和N2之间时,在汇入路段达到最大流量,在其上游两路段呈现由先畅行再进入排队慢行的瓶颈效应。以上解析结果可由数值模拟演化得到,即解析解和数值解之间可相互验证。意义:引入了激波刻画真实的瓶颈效应,若推广到一般网络,将改进现有(静态)交通流分配问题的定常解模式。
张鹏(男),研究员,博士。专业:流体力学。主要研究领域:交通流数学建模和数值计算;双曲守恒律方程理论及其应用。1984年毕业于四川大学数学系(本科),2003年毕业于中国科学技术大学数学系(博士)。主持多项国家自然科学基金面上项目,与香港大学S.C. Wong教授合作共同获得国家自然科学基金“海外、港澳青年学者合作研究基金”(城市道路和网络交通的数学建模和优化理论:70629001)资助;参与国家科技部973项目(大城市交通拥堵瓶颈的基础科学问题研究:2006CB705500)和国家自然科学基金重点项目(城市交通系统的非线性动力学特性研究:10532060)。获2015年上海市自然科学奖二等奖(第一完成人);任《Transmetrica A》Associate Editor, Member of International Program Committee of VEHITS, 中国计算数学学会计算交通及大数据活动组组组长,公共安全科学技术学会人员安全专业委员会委员,上海市力学学会理事及“交通流及数据科学”专业委员会主任委员,上海市工业与应用数学学会理事等。
在应用和计算数学类、物理类和交通科学类国际着名期刊《J. Comput. Phys.》, 《Euro. J. Appl. Math.》, 《Numer. Meth. Partial Diff. Equ.》, 《SIAM J. Appl. Math.》, 《Appl. Numer. Math.》, 《J. Comput. Appl. Math.》, 《Phys. Rev. E》, 《Trans. Res. Part B》等发表SCI学术论文40余篇(http://www.researcherid.com/rid/F-4226-2011)。目前主要研究兴趣为网络交通流和行人流的数学建模和数值模拟,并致力于上述理论成果与信息科学和数据科学的结合与实际应用。
联系方式:(021)56331451;E-mail: pzhang [at] shu.edu.cn