斜槽颗粒流的动态行为与交通流匝道系统的比较

摘要

颗粒是牛顿粒子,而车辆是自驱粒子,其粒子微观行为与颗粒明显不同.我们进行了斜槽颗粒流双道合并的实验.采用高速摄影和粒子追踪的方法,得到汇聚点区域的颗粒体积分数和平均速度.颗粒流的行为与交通流"主道-匝道"系统相比具有下列相似点:(1)系统呈现4个不同的相,分别为LL,HL,LH和HH相,其中H代表密集流,L代表稀疏流;(2)增大主道或侧道的流量,会呈现流量突降,流量突降对应主道或侧道进入密集流状态.然而,颗粒流和交通流又有明显的区别:(1)当侧道全开,逐步增加主道流量时,系统会出现两次流量突降的现象,这是交通流中没有发现过的;(2)当主道全开,逐步增加侧道流量时,系统的HL和HH相的出流量相等,不会出现流量突降现象.