公交车对道路交通流影响的分析研究

发布时间：2020-04-09 21:42

【摘要】：获取城市交通系统的规律和机理是缓解城市道路拥堵难题的基础。城市交通是典型的复杂系统,道路上的各种车流、人流相互影响使得交通系统中的规律发现非常困难。特别是伴随着城市公共交通的快速发展,如城市快速公交、港湾式公交车站的设置使得公交车流对城市车流相互影响,发现其中的规律对于规划城市交通系统路网,设计公交网络和调度公交车运行具有一定的意义。元胞自动机是解决该问题的重要方法,因此本文采用元胞自动机理论研究了公交车对道路交通流影响问题。建立了含有公交车站路段的交通流元胞自动机仿真模型。该模型包括基本元素定义和运行规则建立两部分。模型的基本元素包括车辆、路段和公交车站。鉴于城市中的车辆主要以小汽车和公交车为主,因此模型中仅考虑了这两种车型,并以不同的元胞个数表示两种车辆;考虑到车辆的运行状态与公交车站的位置具有相关性,为了便于问题的分析且不失一般性,将整个路段分为三条车道和五个区段;考虑到城市中的公交车站主要包含港湾式和非港湾式两类,因此模型中仅讨论这两种公交车站。模型的运行规则包含车辆正常行驶规则、车辆换道规则和公交车进站停靠规则。车辆正常行驶规则采用NS模型(随机性元胞自动机交通模型);鉴于汽车行驶过程中受该车速度、前车速度、该车与前车距离及相邻车道车辆行驶状态影响,本文考虑上述因素给出了小汽车换道规则;针对公交车换道受进站需求的影响,给出了公交车基本换道、以给定概率换道、强制换道三种换道规则;为了分析公交车停靠车位对交通流影响,给出了港湾式、非港湾式公交车进站停靠规则。为了获取有效的模型参数,通过数据分析和实地调查两种手段获取参数初始值。利用路段微波流量数据中对于车辆类型检测数据,获取了车辆的比例关系;利用公交车GPS数据中公交车到离站数据,获取了车辆的停靠时长范围;通过在实地公交站点进行人工数据采集,获得公交车进站选择车位进行停靠的状况。为了分析公交车对道路交通流影响,本文建立了交通流元胞自动机模型,从公交车比例、公交车停靠位的数量及公交车停靠时间三个角度进行分析,分别给出了三者对交通流影响的规律。
【图文】：

二维元胞机的三种网格划分

10(c)扩展的 Moore 型 2.4 二维元胞自动机的邻居模型其邻居状况来决定下一时刻该记为： 状态组合，那么就称 f 为元胞系统，它在时间维上的变化假设时间间距 ，若 t=0
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491;TP301.1

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本文编号：2621298