基于仿真的自行车道服务水平和设计参数确定方法
发布时间：2021-06-12 04:41
自行车与电动自行车混行是我国现状以及未来的非机动车流的主要特征。两者混行表现出了新的自行车交通流特性,使得自行车道的通行能力和服务水平需要重新计算。在进行自行车道设计时,首先要解决的问题是,在满足给定交通量的要求下,计算出符合一定服务水平的自行车道设计参数,如设计速度、宽度、隔离形式等。针对我国自行车道通行能力影响因素众多、缺乏大量实测数据的现状,利用仿真的方法进行混合自行车流下自行车道通行能力和服务水平的研究显得十分重要。论文对自行车的基本特性进行了调查和分析,构建了基于两步骤移动机制的混合自行车流多值元胞自动机模型。通过仿真,得出的结论有:电动自行车随机慢化对自行车通过量的影响要大于人力自行车;自行车道的通行能力随着电动自行车占比和有效车道数的增加而变大;两类自行车的速度差越大,对应的临界密度越小。其次从用户感受和车流的通行两方面考虑,将用户感知模型与混合自行车流多值元胞自动机模型相结合,提出了一种基于仿真的自行车道服务水平评价方法。用该方法对桂林市中山南路自行车道进行了服务水平评价,得出了五个等级的服务水平划分标准。对应的评价结果为D级,车流接近受干扰大的非稳定车流,用户骑行空间...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?基于仿真的自行车道设计参数计算方法??
???反应空间陳碍物密度?｜剩余感知空间陳碍物密度?｜?负荷度?｜?速度、密度??服务水平评价标准??Ｙ??ｉ?＜??＜设计￣￣｜给定出行需求和给定服务水平等级??自行车道?，??＂＂＂平曲Ｓ半径￣￣?｜￣￣有效１道数??方法及应用??－Ｔ－??：?■??设计速度?隔离形式?车道宽度??＾????????二厂?，?［?，??结说与展望??＋????研究成果?研究展望??丄??????图１．２技术路线图??１３??
?第二章混合自行车流多值元胞自动机建模???态及状态空间、邻居和运行规则构成。??①元胞及元胞空间??元胞是元胞自动机最基本的组成部分。在自行车流多值元胞自动机模型中，并排的??骑行单元被视为一个元胞，被划分为一组元胞的自行车道就是元胞的空间，如图２．１所??不。??—＂ｈ?■》＿?骑行单元?＂＾?－?ｊ？??’?子?￣＾９????＂?Ｋ－３＂１?—??图２．１元胞及骑行单元示意图??②元胞状态及状态空间??元胞状态是整数的离散集。在自行车流多值元胞自动机模型中，元胞的状态对应每??个元胞所包含的自行车数量。在不同的时刻，元胞具有不同的元胞状态。元胞的状态空??间指一个元胞最多能容纳的车辆数，即一条自行车道最多允许骑行者并肩齐驱的数量。??等同于自行车道的有效车道数。??③邻居??邻居指的是某一元胞状态更新时所要搜索的空间域，一般由邻接的元胞构成邻居。??④运行规则??运行规则是根据元胞的当前状态和邻居状况确定下一时刻该元胞状态的动力学函??数。它是模型最关键的部分。??２．２．１?ＩＢＣＡ?模型??在不考虑电动自行车的情况下，Ｘｕｅ提出的最大速度为２元胞／ｓ的ＩＢＣＡ模型适用??于纯自行车流的仿真。他提出了两步骤移动机制的更新规则：??（０）假设ｔ时刻元胞ｊ处的ＲＢ的数量为ｔ／丨（／）。??（１）如果元胞ｊ＋１未被完全占用，元胞ｊ上的自行车主动移动到下一个元胞ｊ＋Ｋ??（２）在步骤（１）之后，如果元胞ｊ＋１未被完全占用，步骤（１）中元胞ｊ上未能移??动的自行车跟随移动到下一个元胞ｊ＋１。??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合用户感知模型的多值CA仿真及应用[J]. 张生,李玉清,李源庆臻. 计算机工程与应用. 2019(20)
[2]混合自行车流多值元胞自动机模型及仿真分析[J]. 李玉清,张生,王正武. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]混行自行车道超车干扰与车道设计[J]. 陈小鸿,岳李圣飒. 同济大学学报(自然科学版). 2017(12)
[4]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)
[5]机非划线路段非机动车交通流特征研究[J]. 胡文斌,南斯睿,程慧婷,周文辉. 中原工学院学报. 2017(04)
[6]混行非机动车道被超车自行车骑行安全评价[J]. 陈小鸿,岳李圣飒,杨奎. 同济大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]基于多值CA模型的两轮车加速过程建模与分析[J]. 夏亮,郭廷龙,刘仰,江欣国. 公路交通科技. 2017(01)
[8]基于元胞自动机的车辆换道行为研究[J]. 李娟,曲大义,刘聪,王进展,许翔华. 公路交通科技. 2016(11)
[9]双向自行车道设置条件及关键参数研究[J]. 梁肖,肖中圣,袁瑶,黄茜. 交通运输系统工程与信息. 2016(05)
[10]自行车微观行为研究综述[J]. 梁肖,戎亚萍,赵欣苗,刘爽. 交通运输系统工程与信息. 2016(04)
博士论文
[1]城市基本路段混合非机动车交通流特性研究[D]. 周旦.浙江大学 2016
[2]自行车微观行为动力学建模及仿真研究[D]. 梁肖.北京交通大学 2012
硕士论文
[1]逆行影响下的非机动车交通流特性研究[D]. 郑斌斌.长安大学 2017
[2]基于多值元胞自动机的电动车—自行车交通流特性模拟研究[D]. 张晓星.重庆交通大学 2016
[3]基于自行车与电动自行车的二元混合交通流特性研究[D]. 陶思然.长安大学 2015
[4]电动自行车交通特性研究[D]. 贾海亮.西南交通大学 2014
[5]城域混合交通仿真中的动态对象建模与实现[D]. 陆续.浙江大学 2007
[6]混合交通条件下城市道路路段利用效率研究[D]. 冯天军.吉林大学 2007
[7]河北省高等级公路通行能力理论及应用研究[D]. 王洪光.长安大学 2005
本文编号：3225971
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?基于仿真的自行车道设计参数计算方法??
???反应空间陳碍物密度?｜剩余感知空间陳碍物密度?｜?负荷度?｜?速度、密度??服务水平评价标准??Ｙ??ｉ?＜??＜设计￣￣｜给定出行需求和给定服务水平等级??自行车道?，??＂＂＂平曲Ｓ半径￣￣?｜￣￣有效１道数??方法及应用??－Ｔ－??：?■??设计速度?隔离形式?车道宽度??＾????????二厂?，?［?，??结说与展望??＋????研究成果?研究展望??丄??????图１．２技术路线图??１３??
?第二章混合自行车流多值元胞自动机建模???态及状态空间、邻居和运行规则构成。??①元胞及元胞空间??元胞是元胞自动机最基本的组成部分。在自行车流多值元胞自动机模型中，并排的??骑行单元被视为一个元胞，被划分为一组元胞的自行车道就是元胞的空间，如图２．１所??不。??—＂ｈ?■》＿?骑行单元?＂＾?－?ｊ？??’?子?￣＾９????＂?Ｋ－３＂１?—??图２．１元胞及骑行单元示意图??②元胞状态及状态空间??元胞状态是整数的离散集。在自行车流多值元胞自动机模型中，元胞的状态对应每??个元胞所包含的自行车数量。在不同的时刻，元胞具有不同的元胞状态。元胞的状态空??间指一个元胞最多能容纳的车辆数，即一条自行车道最多允许骑行者并肩齐驱的数量。??等同于自行车道的有效车道数。??③邻居??邻居指的是某一元胞状态更新时所要搜索的空间域，一般由邻接的元胞构成邻居。??④运行规则??运行规则是根据元胞的当前状态和邻居状况确定下一时刻该元胞状态的动力学函??数。它是模型最关键的部分。??２．２．１?ＩＢＣＡ?模型??在不考虑电动自行车的情况下，Ｘｕｅ提出的最大速度为２元胞／ｓ的ＩＢＣＡ模型适用??于纯自行车流的仿真。他提出了两步骤移动机制的更新规则：??（０）假设ｔ时刻元胞ｊ处的ＲＢ的数量为ｔ／丨（／）。??（１）如果元胞ｊ＋１未被完全占用，元胞ｊ上的自行车主动移动到下一个元胞ｊ＋Ｋ??（２）在步骤（１）之后，如果元胞ｊ＋１未被完全占用，步骤（１）中元胞ｊ上未能移??动的自行车跟随移动到下一个元胞ｊ＋１。??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合用户感知模型的多值CA仿真及应用[J]. 张生,李玉清,李源庆臻. 计算机工程与应用. 2019(20)
[2]混合自行车流多值元胞自动机模型及仿真分析[J]. 李玉清,张生,王正武. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]混行自行车道超车干扰与车道设计[J]. 陈小鸿,岳李圣飒. 同济大学学报(自然科学版). 2017(12)
[4]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)
[5]机非划线路段非机动车交通流特征研究[J]. 胡文斌,南斯睿,程慧婷,周文辉. 中原工学院学报. 2017(04)
[6]混行非机动车道被超车自行车骑行安全评价[J]. 陈小鸿,岳李圣飒,杨奎. 同济大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]基于多值CA模型的两轮车加速过程建模与分析[J]. 夏亮,郭廷龙,刘仰,江欣国. 公路交通科技. 2017(01)
[8]基于元胞自动机的车辆换道行为研究[J]. 李娟,曲大义,刘聪,王进展,许翔华. 公路交通科技. 2016(11)
[9]双向自行车道设置条件及关键参数研究[J]. 梁肖,肖中圣,袁瑶,黄茜. 交通运输系统工程与信息. 2016(05)
[10]自行车微观行为研究综述[J]. 梁肖,戎亚萍,赵欣苗,刘爽. 交通运输系统工程与信息. 2016(04)
博士论文
[1]城市基本路段混合非机动车交通流特性研究[D]. 周旦.浙江大学 2016
[2]自行车微观行为动力学建模及仿真研究[D]. 梁肖.北京交通大学 2012
硕士论文
[1]逆行影响下的非机动车交通流特性研究[D]. 郑斌斌.长安大学 2017
[2]基于多值元胞自动机的电动车—自行车交通流特性模拟研究[D]. 张晓星.重庆交通大学 2016
[3]基于自行车与电动自行车的二元混合交通流特性研究[D]. 陶思然.长安大学 2015
[4]电动自行车交通特性研究[D]. 贾海亮.西南交通大学 2014
[5]城域混合交通仿真中的动态对象建模与实现[D]. 陆续.浙江大学 2007
[6]混合交通条件下城市道路路段利用效率研究[D]. 冯天军.吉林大学 2007
[7]河北省高等级公路通行能力理论及应用研究[D]. 王洪光.长安大学 2005
本文编号：3225971
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