荆彬彬 林培群 徐建闽

（华南理工大学土木与交通学院 广州510640）

0 引 言

交通流理论在20世纪30年开始发展，一开始以数学和物理学方法来建模交通流理论。数理统计中的泊松分布、二项分布等被用来描述交通流的到达规律，随后相继出现了跟驰理论、波动理论和排队理论等［1］。从20世纪90年代起，交通流理论有了新的发展。Nagel和Schreckenberg在1992提出了元胞自动机（cellular automaton）模型，而Kerner和Rehborn在1996年在驶入匝道附近发现了一种特殊的现象，从自由流到阻塞流的滞后的相变，他们称之为“同步流”，韩国的Lee等人在1998年发现了RH（recurring hump）现象，并试图据此解释同步流的散点现象［2］。后来，Kerner［3］根据实测德国高速公路的交通流数据，提出了“3相交通流理论”。由于“3相交通流理论”能够解释许多基本图方法无法解释的现象，比如“幽灵塞车”。因此，这一理论随后受到很多交通专家的研究。由于在现实情况中，测定交通流的3个参数（流量、密度和速度）比较耗时、耗力，而Vissim仿真软件能够比较准确地模拟现实中的交通流，并且比较容易模拟不同状态下的交通流。正是利用Vissim仿真软件这一特点，本文研究了仿真得到的数据与3相交通流模型的符合程度，这正是本文研究的目的。

1 3相交通流理论

3相交通流理论是由德国学者Kerner根据实测德国高速公路的交通流数据提出来的。在2004年，Kerner出版了《The Physics of Traffic》一书，该书详细地介绍了3相交通流理论，标志着3相交通流理论体系的形成。Kerner把交通流分成3种状态：自由流（free flow）、同步流（synchronized flow）和宽运动阻塞流（wide moving jam flow）。自由流和宽运动阻塞流与传统交通流理论中的自由流和堵塞没有本质上的区别，差距较大的是同步流。……