基于统计力学方法的跟车交通动力学宏观极限
统计力学
2021-09-06 v1 物理与社会
摘要
我们通过 Enskog 型动力学描述的流体力学极限，研究由跟车车辆动力学推导宏观交通模型。我们考虑 Follow-the-Leader (FTL) 相互作用与朝向依赖于交通的最优速度 (OV) 的松弛的叠加，并证明所得宏观模型依赖于这两种微观过程之间的相对频率。若 FTL 相互作用占主导，则得到非齐次 Aw-Rascle-Zhang 模型，其（伪）压力与均匀流的稳定性由微观 FTL 与 OV 动力学的某些特征精确界定。反之，若 OV 松弛速率与 FTL 相互作用速率相当，则得到仅由 OV 函数支配的 Lighthill-Whitham-Richards 模型。我们进一步通过粒子系统与宏观模型的数值模拟证实了这些发现。与形式上类似的其他结果不同，我们的方法将宏观模型构建为粒子动力学的物理极限，而非在适当数值离散下评估微观解向宏观解的收敛。
关键词
引用
@article{arxiv.2106.15863,
title = {A statistical mechanics approach to macroscopic limits of car-following traffic dynamics},
author = {Felisia Angela Chiarello and Benedetto Piccoli and Andrea Tosin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15863},
year = {2021}
}
备注
21 pages, 6 figures