无信号环岛交通流建模优化：模型统一与数值实验

无信号环岛交通流建模是城市交通管理中的一个重要课题，特别是在无信号控制情况下，如何有效地设计和理解交通流的动态特性显得尤为关键。这篇由葛颖恩、许崇峰、范志丽和郑远化合作完成的首发论文，旨在深化对这一问题的研究，它是对第一部分数学建模工作的延续和扩展。 该论文的第二部分主要关注两个核心内容：模型的统一与数值分析。在第一部分的基础上，作者们致力于将分散的模型整合成一个统一的框架，以便于更好地理解和应用。他们通过案例分析，验证了模型的实用性和差分格式的稳定性，这在数值解的求解过程中至关重要。差分格式的鲁棒性确保了模型在实际应用中的精度和可靠性。 在数值分析部分，作者们深入探讨了多个影响因素，包括环岛内车道数与入口路段车道数的比例、环岛自由流速度以及U型转车辆的数量。实验结果显示，这些因素对环岛交通流的流量分配和运行效率有显著影响。例如，当交通流量大时，环岛车道数至少应等于入口车道数，以防止拥堵。提高环岛自由流速度或减少U型转车辆，可以有效提升环岛的通行能力，从而提高整体交通效率。 此外，论文还采用了Godunov方法和Continuous-Time Macroscopic (CTM)模型来处理环岛交通流问题，这是一种经典的数值计算方法，能够捕捉到交通流的连续性和非线性特性。通过这些工具，研究人员得以对复杂的交通流行为进行精确模拟，为城市交通规划提供了定量依据。 这篇论文不仅深化了我们对无信号环岛交通流的理解，而且为改进城市交通设计和优化交通管理策略提供了重要的理论支持。它强调了模型统一和数值分析在解决实际交通问题中的作用，对于改善城市道路网络的运行效率具有重要意义。