通行能力下降的运动波理论

活跃瓶颈处的通行能力下降是最令人困惑的交通现象之一，但透彻理解该现象对于设计可变限速和匝道调节策略具有重要的实际意义。在本研究中，基于活跃瓶颈处形成上游队列时会发生通行能力下降这一观测事实，我们试图在运动波理论框架内开发一个简单的通行能力下降模型。此外，我们假设基本图在稳态下是连续的。这一假设与观测结果一致，并能避免不连续基本图中出现不现实的无限特征波速。新模型的核心组成部分是由不连续边界通量函数定义的熵条件。对于车道减少区域，我们证明了该模型是良定义的，且其黎曼问题可唯一求解。我们从理论上讨论了该模型在密度、上游需求和下游供应扰动下的交通稳定性。我们阐明了不连续的流量 - 密度关系（即所谓的“不连续”基本图）是由对交通状态的不完全观测引起的。理论结果与文献中的观测结果一致，并通过了数值模拟和实证观测的验证。最后，我们讨论了潜在的应用和未来研究方向。