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力學 標題:交通流量
1:黃福坤 (研究所)張貼:2004-02-01 15:16:00:
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交通流量


目前我國高速公路最高時速約 90-100公里。每逢假日總是塞車!
行車最高速限的改變對交通流量有幫助嗎?交通流量和行車最高速限有何關係?
道路上車輛的數目對於車流量又有什麼影響呢?
以下動畫同時摹擬三種不同狀況!不妨動手試一試這樣一個研究活動!


若無法瀏覽動畫請點選使用問題

使用說明:

    N: 代表各組內總車數。n則代表由兩端通過的車數(正比於交通流量)!
    1. 可以改變的參數:各組汽車的最高車速Vmax與同時在路上最多的車數Nmax。
      欲改變某組的參數(Vmax或Nmax),請在螢幕參數顯示區域內
        按下滑鼠左鍵一次:則該參數底色會變化。
          然後由上方空格內輸入數值。
        若快速按下滑屬左鍵兩次,則同時會改變三組的參數。
      速度以 公尺/秒為單位,20 m/s 相當於 72 km/hr(公里/時)。
    2. 隨時按下滑鼠右鍵則會暫停動化,再按一次則繼續!
      動畫暫停時由方塊中心向中心區域的紅色線段長度代表其車速!
      上方輸入區右端兩數字顯示相對於左上角的座標(X,Y)
      可於一端按下滑屬鍵(不放開)拖動滑鼠鍵此時上方會顯示所拖動距離。
    方塊顏色 代表含意
    綠色 最高車速行進
    藍色 加速中
    紅色 減速中
    灰色 靜止

    動畫初始設定 Nmax=20,Vmax分別為 20,30,40m/s。
    觀察 n 與 Vmax 的關係!Nmax 又對 n 有何影響呢?
    若將最高車數增為Nmax=30 情形又會如何呢?發生了什麼問題?


物理提示:

    當行車最高車速增加時,車輛間的距離是否也會跟著增加呢?
    若車子長度為 w車輛間的 跟車距離為 d ,則車子間的距離為 w+d
    d 與 車速 V 以及 反應時間 應該有何關係呢?
    由汽車間的距離與車速 ,妳是否可導出交通流量(單位時間通過車數)
    與以上參數間的關係呢?這些討論都假設車輛在筆直單行道上行駛,
    上面的動畫則加上轉彎與交通阻塞(怎樣的情形會出現?)等情景!
    妳能從以上動畫 『歸納』出哪些結論呢?
    歡迎學過等加速度運動的同學,多多思考!

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