道路交通系统演化的非线性动力模型

来源：交通运输系统工程与信息杂志2021年第5期北京时间：

作者：王鹏飞, 朱俊泽, 王安格, 刘鹏, 李梦, 徐秋实

单位：1. 燕山大学，河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室，河北 秦皇岛 066004；2. 河北科技师范学院，秦皇岛市交通系统智能分析与决策重点实验室，河北 秦皇岛 066004；3. 北京工业大学，城市建设学部 北京 100124； 4. 北京航空航天大学，a. 经济管理学院，b. 复杂系统分析与管理决策教育部重点实验室，北京 100191； 5. 北京交通大学，经济管理学院，北京 100044

摘要：为揭示各类交通规划管理政策和先进技术对道路交通系统的影响，构建了描述能源储备量、机动车保有量和路网面积动态演化的三维非线性动力模型，重点对均衡解的存在性、唯一性和稳定性进行分析。同时，通过数值试验验证了所得结论的正确性。结果表明：若所有变量及参数为正，则有实际意义的均衡解唯一且稳定；若满足可供机动车行驶的能源增长率降低城镇开发边界扩大、共享泊位供给量增加、机动车的平均能源消耗量增加中任一条件，则均衡平均车速提高；当满足一定条件时，路网面积和路网容量的换算系数增加会提高均衡平均车速；存在最优行驶机动车比例，可使均衡路网饱和度达到最低。

关键词：城市交通,非线性动力模型,稳定性,Logistic曲线,交通需求管理

基金资助：国家重点研发计划；国家自然科学基金重大项目；教育部人文社会科学研究青年基金项目