路网混合交通流的流体力学模型与数值模拟研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11102165
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    陈建忠
  • 依托单位：
    西北工业大学
  • 学科分类：
    A0910.计算流体力学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

路网交通流模型与数值模拟研究对于提高路网建设的科学性和现有路网的使用效率都有着重要的意义。本项目旨在构建路网混合交通流的流体力学模型，并为模型设计快速的模拟算法。针对多车种构成的混合交通流，研究路网节点模型，并为模型设计有效的算法，确定不同车辆混合时的平衡速度密度函数，建立路网的多车种LWR模型。对多车道混合交通流，研究车辆换道行为的影响，确定换道流量，提出节点模型，构建路网多车道LWR模型和路网多车道高阶模型。拟将全离散中心格式和松弛格式推广到流通量间断的双曲守恒律方程，并用于求解路网多车种LWR模型。研究带源项双曲守恒律方程的半离散中心迎风格式和松弛格式，数值模拟路网多车道LWR模型和高阶模型。将数值模拟结果与实际数据比较，验证并完善数学模型和数值方法。研究相关交通流仿真系统，对路网交通流进行仿真分析，为科学地制定路网规划、发展先进的交通管理与控制技术提供理论指导。

结项摘要

本项目研究路网混合交通流的流体力学模型，并为模型设计快速的模拟算法。基于半离散中心迎风格式，构造了求解多车种LWR模型的高精度、高分辨率数值方法。以全离散中心格式和完全松弛格式为基础，为非均匀道路上的多车种LWR模型设计了高分辨率的数值解法。对多车道混合交通流，以速度梯度模型为基础，建立了三车道宏观交通流模型。构建了考虑坡道影响的交通流流体力学模型，并将其推广给出两车道的格子流体力学模型。将全速度差模型推广至两车道和三车道，并将模型分别应用于移动瓶颈和事故车辆对交通流的影响分析。探讨了考虑多预期和驾驶员反应延迟的格子流体力学模型和跟驰模型。通过对混合交通流的宏观、微观建模和数值模拟，揭示混合交通流的复杂特性，进而为合理地制定路网规划、发展先进的交通管理与控制技术提供一定的科学依据。项目实施中，在国内外重要学术期刊上发表学术论文11篇，其中SCI收录论文9篇；另有2篇被接收；培养硕士研究生2名，另有7名硕士研究生在读。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Numerical solutions of a multi-class traffic flow model on an inhomogeneous highway using a high-resolution relaxed scheme
使用高分辨率松弛方案对非均匀高速公路上的多类交通流模型进行数值解
  • DOI：
    10.1631/jzus.c10a0406
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    Journal of Zhejiang University-Science C(Computers and Electronics)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jian-zhong CHEN;Zhong-ke SHI;Yan-mei HU
  • 通讯作者：
    Yan-mei HU
多车种LWR交通流模型的半离散中心迎风格式
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    计算物理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡彦梅;封建湖;陈建忠
  • 通讯作者：
    陈建忠
span style=font-family:; roman,serif;font-size:12pt;= new= times=Anextended macroscopic model for traffic flow on a highway with slopes/span
斜坡高速公路交通流的宏观宏观模型
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    International Journal of Modern Physics C
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Chen, Jianzhong;Shi, Zhongke;Hu, Yanmei;Yu, Lei;Fang, Yuan
  • 通讯作者：
    Fang, Yuan
Nonlinear Analysis of a New Extended Lattice Model With Consideration of Multi-Anticipation and Driver Reaction Delays
考虑多重预测和驾驶员反应延迟的新扩展格模型的非线性分析
  • DOI：
    10.1115/1.4026444
  • 发表时间：
    2014-07
  • 期刊：
    Journal of Computational and Nonlinear Dynamics
  • 影响因子：
    2
  • 作者：
    Chen, Jianzhong;Shi, Zhongke;Yu, Lei;Peng, Zhiyuan
  • 通讯作者：
    Peng, Zhiyuan
A new car-following model with two delays
具有两次延迟的新型跟车模型
  • DOI：
    10.1016/j.physleta.2013.11.030
  • 发表时间：
    2014-01
  • 期刊：
    Physics Letters A
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Lei Yu;Zhong-ke Shi;Tong Li
  • 通讯作者：
    Tong Li

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其他文献

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  • 通讯作者：
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    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
    杨米;陈建忠;牛英滔
  • 通讯作者：
    牛英滔
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  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    杨米;陈建忠;牛英滔
  • 通讯作者：
    牛英滔
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  • 作者：
    王可青;陈建忠;牛英滔;朱勇刚
  • 通讯作者：
    朱勇刚

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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