元胞自动机交通流模型及其在交通信号配时中的应用
发布时间：2020-12-04 04:47
随着中国人均车辆拥有量的快速攀升,交通拥堵问题日益制约着经济发展和人民生活水平的提高。因此改善或解决交通拥堵问题具有很强的现实意义,这也吸引着众多的学者对其深入研究并提出了一系列的理论和方法。其中元胞自动机交通流模型是其中较为著名的一种方法。本文在充分总结和继承原有元胞自动机交通流模型的基础上,以建立贴合实际道路交通的元胞自动机交通流模型为目的,通过对模型的模拟仿真,认识交通流的一些基本规律,并为交通管理部门提供决策意见。本文的主要研究工作如下:(1)针对经典的NaSch模型和双车道STCA换道模型存在的不足,基于提高驾驶安全性考虑,引入经典Gipps安全距离规则,对原有的车辆行进规则和换道规则进行了修改,在此基础上建立了改进的双车道混合交通流模型。以高架桥为仿真对象,在开放边界条件下,对模型进行了仿真实现,通过对时空特征、输出率、混合比例和随机慢化概率等要素的分析,揭示了改进模型的基本特征和交通流的基本规律。(2)在改进的双车道混合交通流模型的基础上,建立了考虑驾驶员进道意愿的双车道混合交通流模型。该模型针对驾驶员进道意愿研究的需要,提出了车辆进道规则,该规则考虑了影响驾驶员进道意愿...
【文章来源】：浙江工商大学浙江省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?１８４号规则示意图??
图３－２输出率不同时的交通流特征图（ａ）输入率－速度图（ｂ）输入率－密度图（ｃ）输??入率－流量图（ｄ）输入率－换道次数图＜＞？＝０．３，?Ｃ－ｒａｔｉｏ＝０．７）??比较图３－２（ａ）的密度图和图３－２（ｃ）的速度图可以发现，这两幅图的走势正好??相反，这是因为在道路车辆密度较低时，车辆之间的影响较小，车辆可以以较高??速度行驶，而当道路车辆密度较高时，车辆之间的相互影响加剧，车辆的速度相??应的也会减小。具体来看，当＾＞０．２时，输入率对密度和速度的影响很小，此时??道路密度处于低位，而道路速度则处于高位，密度曲线和速度曲线的走势相同，??都呈水平状；当＾＝０．２时，输入率开始对密度和速度产生影响，当输入率２＞＝０．７??时，速度值急速变小，密度值也相应增加；当／＾＝〇．１时，此时道路车辆密度和速??度，完全取决于输入率的大小，当Ａ＝０．１时，道路交通状态为自由态，此时密度??较小
图３－３车辆混合比例不同时的交通流特征图（ａ）道路密度图（ｂ）车辆换道次数图??（／？?？＝〇．３，?＂＝０．９）??在图３－３中，可以发现车辆混合比例的不同对于道路交通流特征影响很大。??具体来看，在图３－３（ａ）的密度图中，当Ｃ－ｒａｔｉｏ＝ｌ时，即道路上全为小车时，密??度随输入率变化最为显著，这是因为小车速度更快，相互之间的影响也更大，所??以密度较大，且变化幅度较大；当Ｃ－ｒａｔｉｏ＝０时，即道路上全为大车时，此时密??度随输入率增加而增加，但是增加幅度较Ｃ－ｒａｔｉｏ＝ｌ时要小，这与大车的最大速??度较小，可以减小车辆之间的影响有关。而当〇．２＜＝Ｃ－ｒａｔｉｏ＜＝０．８时，密度变化较??小，说明此时道路进入自由态，午辆混合比例对道路交通流影响较小。??图３－３（ｂ）的换道次数图中可以大致分为两个部分。当Ｃ－ｒａｔｉ〇＝ｌ时，车辆的??换道次数先增后减
【参考文献】：
期刊论文
[1]耦合元胞自动机的尾气排放规律数值模拟[J]. 冯焕焕,邓建华. 计算机工程. 2018(06)
[2]基于复杂网络同步城市快速路协调控制研究[J]. 庞明宝,刁化尧,赵冰心,黄玉满. 交通运输系统工程与信息. 2018(03)
[3]《2017年中国主要城市公共交通大数据分析报告》发布[J]. 人民公交. 2018(05)
[4]城市交通规划和城市规划的协调关系[J]. 王紫. 交通世界. 2018(07)
[5]基于模拟退火的交叉口自适应信号控制优化研究[J]. 曹阳. 交通运输工程与信息学报. 2018(01)
[6]2012—2016年全国道路交通噪声污染状况分析[J]. 李宪同,温香彩,魏峻山,白煜,赵佳美,宗蕙娟,汪赟. 环境保护与循环经济. 2018(01)
[7]多路段元胞自动机交通流模型[J]. 梁经韵,张莉莉,栾悉道,郭金林,老松杨,谢毓湘. 物理学报. 2017(19)
[8]面向群体利益分配的蚁群劳动分工建模与仿真[J]. 肖人彬,王英聪. 管理科学学报. 2016(10)
[9]A cellular automata model of traffic flow with variable probability of randomization[J]. 郑伟范,张继业. Chinese Physics B. 2015(05)
[10]短时预测下的单点交叉口无模型自适应控制方法[J]. 郭海锋,程君,方良君,彭起涛. 中国公路学报. 2014(12)
硕士论文
[1]基于元胞自动机的交通流改进模型及模拟分析[D]. 卫妮娜.华南理工大学 2017
[2]基于元胞自动机的交通流模型研究[D]. 叶冬.长安大学 2014
[3]基于元胞自动机和模糊推理的交通流模型研究[D]. 张笑梅.大连理工大学 2013
[4]一维元胞自动机交通模型的研究[D]. 魏鹏飞.北方工业大学 2012
[5]基于元胞自动机的快速路交通流建模与仿真研究[D]. 熊胜辉.江苏大学 2010
[6]基于改进的加权概率元胞自动机模型的道路交通流建模与模拟[D]. 庄倩.北京交通大学 2009
[7]基于三相流理论的交通流复杂动态特性的微观模式研究[D]. 赵博涵.中国科学技术大学 2009
本文编号：2897036
【文章来源】：浙江工商大学浙江省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?１８４号规则示意图??
图３－２输出率不同时的交通流特征图（ａ）输入率－速度图（ｂ）输入率－密度图（ｃ）输??入率－流量图（ｄ）输入率－换道次数图＜＞？＝０．３，?Ｃ－ｒａｔｉｏ＝０．７）??比较图３－２（ａ）的密度图和图３－２（ｃ）的速度图可以发现，这两幅图的走势正好??相反，这是因为在道路车辆密度较低时，车辆之间的影响较小，车辆可以以较高??速度行驶，而当道路车辆密度较高时，车辆之间的相互影响加剧，车辆的速度相??应的也会减小。具体来看，当＾＞０．２时，输入率对密度和速度的影响很小，此时??道路密度处于低位，而道路速度则处于高位，密度曲线和速度曲线的走势相同，??都呈水平状；当＾＝０．２时，输入率开始对密度和速度产生影响，当输入率２＞＝０．７??时，速度值急速变小，密度值也相应增加；当／＾＝〇．１时，此时道路车辆密度和速??度，完全取决于输入率的大小，当Ａ＝０．１时，道路交通状态为自由态，此时密度??较小
图３－３车辆混合比例不同时的交通流特征图（ａ）道路密度图（ｂ）车辆换道次数图??（／？?？＝〇．３，?＂＝０．９）??在图３－３中，可以发现车辆混合比例的不同对于道路交通流特征影响很大。??具体来看，在图３－３（ａ）的密度图中，当Ｃ－ｒａｔｉｏ＝ｌ时，即道路上全为小车时，密??度随输入率变化最为显著，这是因为小车速度更快，相互之间的影响也更大，所??以密度较大，且变化幅度较大；当Ｃ－ｒａｔｉｏ＝０时，即道路上全为大车时，此时密??度随输入率增加而增加，但是增加幅度较Ｃ－ｒａｔｉｏ＝ｌ时要小，这与大车的最大速??度较小，可以减小车辆之间的影响有关。而当〇．２＜＝Ｃ－ｒａｔｉｏ＜＝０．８时，密度变化较??小，说明此时道路进入自由态，午辆混合比例对道路交通流影响较小。??图３－３（ｂ）的换道次数图中可以大致分为两个部分。当Ｃ－ｒａｔｉ〇＝ｌ时，车辆的??换道次数先增后减
【参考文献】：
期刊论文
[1]耦合元胞自动机的尾气排放规律数值模拟[J]. 冯焕焕,邓建华. 计算机工程. 2018(06)
[2]基于复杂网络同步城市快速路协调控制研究[J]. 庞明宝,刁化尧,赵冰心,黄玉满. 交通运输系统工程与信息. 2018(03)
[3]《2017年中国主要城市公共交通大数据分析报告》发布[J]. 人民公交. 2018(05)
[4]城市交通规划和城市规划的协调关系[J]. 王紫. 交通世界. 2018(07)
[5]基于模拟退火的交叉口自适应信号控制优化研究[J]. 曹阳. 交通运输工程与信息学报. 2018(01)
[6]2012—2016年全国道路交通噪声污染状况分析[J]. 李宪同,温香彩,魏峻山,白煜,赵佳美,宗蕙娟,汪赟. 环境保护与循环经济. 2018(01)
[7]多路段元胞自动机交通流模型[J]. 梁经韵,张莉莉,栾悉道,郭金林,老松杨,谢毓湘. 物理学报. 2017(19)
[8]面向群体利益分配的蚁群劳动分工建模与仿真[J]. 肖人彬,王英聪. 管理科学学报. 2016(10)
[9]A cellular automata model of traffic flow with variable probability of randomization[J]. 郑伟范,张继业. Chinese Physics B. 2015(05)
[10]短时预测下的单点交叉口无模型自适应控制方法[J]. 郭海锋,程君,方良君,彭起涛. 中国公路学报. 2014(12)
硕士论文
[1]基于元胞自动机的交通流改进模型及模拟分析[D]. 卫妮娜.华南理工大学 2017
[2]基于元胞自动机的交通流模型研究[D]. 叶冬.长安大学 2014
[3]基于元胞自动机和模糊推理的交通流模型研究[D]. 张笑梅.大连理工大学 2013
[4]一维元胞自动机交通模型的研究[D]. 魏鹏飞.北方工业大学 2012
[5]基于元胞自动机的快速路交通流建模与仿真研究[D]. 熊胜辉.江苏大学 2010
[6]基于改进的加权概率元胞自动机模型的道路交通流建模与模拟[D]. 庄倩.北京交通大学 2009
[7]基于三相流理论的交通流复杂动态特性的微观模式研究[D]. 赵博涵.中国科学技术大学 2009
本文编号：2897036
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2897036.html
