邵子怡，张林,2，吴昊

(1.华北理工大学 建筑工程学院，河北 唐山 063210；2.中美城市交通研究中心，河北 唐山 063000)

随着我国经济的高速发展和城市化进程的加快，交通拥堵已经成为制约城市发展的一大顽疾。道路交通系统是一个复杂的非线性系统，实测交通流数据在拥堵发生时刻会出现非连续的“突变”现象。此现象是在交通畅通状态到交通拥挤状态的过渡时期形成的。而传统的交通流理论模型：Underwood指数模型、Greenshield线性模型、Greenberg对数模型，均为建立在二维平面基础上的3个参数模型。这些模型无法解释在交通流数据中出现的“突变”现象。法国数学家Thom在20世纪70年代基于奇点理论和稳定性理论建立了7种突变模型，并用于研究不连续变化的现象。1978年Dendrinos是第一个将突变理论应用到交通流这一领域的人，他将二维的突变模型用来描述速度-流量关系曲线[1]。另一个模型是由Navin于1986年提出的，他认为三维的突变模型适用于描述3个变量[2]。张亚平和张起森对实测数据进行变换之后，应用尖点突变去描述交通流3个参数的关系，并验证了尖点突变应用于交通流预测的可行性[3]。姜璐等总结了初等突变理论在社会科学中的2种应用途径并以燕尾突变为例，给出了具体的分析步骤和突变特点[4]。YiShui等分析在快速路上的交通拥堵与交通瓶颈的关系，并得出交通运行状态会在较短时间发生突变并导致拥堵的结论[5]。上述研究只是将实例数据做了简单特征分析，预测未来交通流，但未采用尖点突变理论做系统的关联阐述，并对交通由畅通流-拥堵流的演变过程进行分析研究。……