翻了一点Kerner的文章,请指正！

mitterand

[这个贴子最后由水寿松在 2005/03/15 11:14pm 第 5 次编辑]

将网友mitterand提供的翻译Kerner的文章逐次转贴出来，希望大家积极讨论一下！

交通流中的相和相变

1. 交通流中现有理论和试验结果的冲突

    在一些地方测得相应于自由流的经验数据点能够在流量密度平面中用一条正斜率的曲线表示。这条曲线中止于最大极限点(见图1中右图）。如果一个交通状态的平均速度低于与此点相对应的最小可能速度,那么这个交通状态被确定为拥挤交通.因此,试验观察中的真实交通分为自由机制和拥挤机制两种.在拥挤交通中，流密数据不会呈现出简单的关系，而是广阔复杂的分布，即在流密平面中覆盖一个二维区域。交通中的这种复杂性被认为是扰动,不稳定性或者是堵塞的形成.
    基本假设1:交通流数学模型中的齐次,与时间无关的解可以用流密平面中从原点到最大值点的一条曲线表示.这条曲线被称作是交通流的基本图.它表示交通流中的车流密度越高,平均速度越低这样的试验观察结果.基本图被认为是交通流建模的基本假设1.
    基本假设2: 在一个车密度范围内,相对于无限小扰动,初始假定齐次,与时间无关的模型解是不稳定的.换言之,在模型的计算和模拟中,在这个密度范围内,基本图的相应点是不存在的.取而代之的是复杂的时空动力学.以上提到的不稳定性应该能够解释和预测拥挤交通中的观察结果,在流密平面中,试验数据的宽分布会出现,交通事故,滞后和时走时停现象会出现.这就是交通流建模的基本假设2.
    然而,最近同步流作为一种新的交通流相的经验发现对交通流模型的基本假设产生了置疑.特别地,经验研究表明没有基本图能够描绘假定均匀交通流状态和对于无穷小的扰动,不存在不稳定假定均匀交通流定态.这也许就是目前交通流模型和理论不能够解释和预测在拥挤机制中最近发现的交通模式的重要特点.

水寿松注：
由于发了图，将 mitterand 翻译的文章替代了，所以二楼重新附上 mitterand  翻译的文章！！
我只是代为收取一下金币，都会转给mitterand版友的，呵呵！

水寿松

LBSALE[100]LBSALE[这个贴子最后由水寿松在 2005/03/15 11:12pm 第 2 次编辑]


由于发了上面的图，将 mitterand  提供的文章替代了，所以这个跟帖重新附上 mitterand  翻译的文章！！
我只是代为收取一下金币，都会转给mitterand版友的，呵呵！

水寿松

2. 关于移动堵塞形成的自由流亚稳态

    近年来,交通流动力学的研究主要集中在两个方面:新的模型和新的理论方法的提出,如N-S 元胞自动机模型和将耗散分布式系统的非线性物理学用于发展移动堵塞的非线性理论.
在这个理论框架下,做出了一下预测:
(i) 宽移动堵塞具有唯一,一致,可预测和可再生参数的特征.宽移动堵塞是由向上游移动的前后两端所限制的局部结构,前后端的车速和密度在空间上都变化剧烈.宽移动堵塞的径向宽度比堵塞的前后端的宽度要大很多.
(ii) 如果自由流的流量要比宽移动堵塞的出流流量q(out)要大,那么相对于堵塞的形成自由流是亚稳态.在这种情况下,宽移动堵塞可以在自由流中存在和激发. 如果自由流的流量要比宽移动堵塞的出流流量q(out)要小,那么想对于堵塞的形成自由流是稳态.在自由流中,宽移动堵塞既不能长时间存在也不能够由短时间的局部扰动激发.特征流量q(out)是与在宽移动堵塞的出流端自由流的形成相关联的.
   这两个结果的确在堵塞传播的经验研究中被发现.因此, 堵塞和自由流的上述性质(i)和(ii)必须存在各个交通流模型中.

水寿松

3. 拥挤流

     当车流密度足够大,交通通常处于拥挤机制中.拥挤流通常被定义为仅仅由于公路瓶颈导致的交通状态,这是上游车流超过瓶颈通行能力一个不可避免的结果.在这个定义中,拥挤流不是自组织的,而是严格由外部约束控制的.然而,观察表明尽管瓶颈是拥挤流发生的主要原因,但是不是唯一原因.此外,不同的自组织过程也能够产生交通拥挤.由于此原因,上述拥挤交通的定义不用在本文.
     在本文中,物理现象都是通过特征而不是发生的原因定义的.拥挤交通状态被定义为与自由流状态相对立的状态.我们已经知道在流密平面中,与自由流状态相关的试验数据点可以近似的用正斜率的曲线表示. 拥挤交通被定义为其平均速度低于与自由流中极限点相对应的最小可能速度的交通状态.在这个定义里,并没有提到拥挤发生的原因.试验事实表明拥挤交通状态可以自发地在远离瓶颈处发生和各种自组织效果也能够导致拥挤交通.
    在拥挤交通流中有一个著名的现象就是时走时停.在时走时停波中,公路中不同车道的车速可以同步.在远离瓶颈的拥挤交通中可以经常观察到不同道的车速的同步.在拥挤流的各个状态下,车辆都会试图驶入平均车速要高的车道,这就会增加这条车道上的密度,相应的降低车速,这样不同车道的车速的同步过程导致同步流的发生.

山山

什么叫同步流？
同步流作为一种新的交通相，它的发现对交通流模型的基本假设产生了置疑.特别地,经验研究表明没有基本图能够描绘假定均匀交通流状态和对于无穷小的扰动,不存在不稳定假定均匀交通流定态.这也许就是目前交通流模型和理论不能够解释和预测在拥挤机制中最近发现的交通模式的重要特点.
什么是交通流模型的基本假设？
没有基本图能够描绘假定均匀交通流状态和对于无穷小的扰动,不存在不稳定假定均匀交通流定态－看不懂什么意思
是不是基本图只能够描绘在无穷小的扰动作用下的均匀交通流状态？
这篇文章看读不懂！

mitterand

基本假设2: there is a range of the vehicle density where initial hypothetical homogeneous and time
independent solutions of the model are unstable with respect to infinitesimal perturbations.
Kerner认为这是错的.

水寿松

认真拜读了 mitterand 的大作，第一印象确实是和山山说得那样“这篇文章看读不懂！”
基本上把我以前所认识的同步流概念搞混了！
不太清楚这篇文章是哪一年的，但是清楚的意识到，这篇文章想打破以前所定义的同步流的概念——“不属于宽幅运动阻塞的阻塞交通组成了同步流，处于同步流的平均速度明显地低于自由流，然而，它的流量比宽幅运动阻塞的大得多。主要的特性就是没有明确的流量-密度关系，即对应数据点无规则地弥散于基本图上一个大的二维区域内。而且，在多车道的高速公路上，不同车道的测量时间序列是高度相关的，即同步的，这是把这样的交通状态称为同步交通的原因。”
这样一来，反而觉得对同步流的认识越来越复杂，而且完全是认为造成的！
看来功底还是不够啊！

rjiang

这篇文章是翻译自kerner2002年在mathematical and computer modelling上的文章，
正如mitterand网友所说，
实验性的文章,仅看翻译是不太容易看懂的，
希望大家可以看看原文，对照一下

alei

问一下 mitterand  朋友，你那有这篇文章的原文吗
我觉着对照着看看可能会好一些的

mitterand

我把原文传上来.由水寿松剪辑.
有几点我想告诉大家:
1.KERNER接着这篇文章就做了建模,而且三相相变的结果都出来了.所以说这篇文章
已经把试验结果整理出来,很多直观性的东西都去掉了;
2.其实,我不应该把这篇文章首先拿出来.而是应该把kerner1998年左右的文章拿出来;
3.另外,对于kerner的结果,我们是不是可以这样看:a.的确是划时代的东西.内容,观念都很新(如他把相变,超车概率和扰动振幅联系到一起);b.kerner自己都说过,实测结果
加上已有物理观念会使结论有点"变化".但是在我们都没有得到完备的数据前,只有kerner的才是权威的.

另外,不知道下一次讨论班,有没有时间赢余,我想把此篇原文的第一段和大家一起翻译一遍.这样能够促进我对经典的理解.

水寿松

呵呵，mitterand总是喜欢偷懒！
由于论坛本身对于英文发表的文章会有一些bag，上传的时候会出现不支持的现象，大家还是自行下载吧！
关于Kerner的结论是否是“划时代的东西”暂且搁下不论，至少他确实是开辟了一条研究交通流的很好的途径！
以往通过实测，人们大都建立的是经验模型或是稍微提炼过的理论模型，现在看来，Kerner本人非常注重实测以及通过实测的建模及其分析，交通流中的非线性效应导致通过实测建立的模型很难进行有效的分析和处理，而Kerner却巧妙的与实际相结合，给出了不错的解释，比如上面mitterand提到的“把相变,超车概率和扰动振幅联系到一起”，因此他的工作是现代交通流理论研究的一个新的发展阶段，提供我们一个崭新的思路来研究交通流，但是国内恐怕无法有这样的环境来支持了！
遗憾啊！！

hxwfirst

hehe haha