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《天津大学》 2010年
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交通流元胞自动机模型的解析与应用研究

贾宁  
【摘要】:元胞自动机是近年来兴起的用于交通流建模的重要工具,本文围绕一维交通流元胞自动机模型,从理论和应用两个方面展开研究。相对于应用研究,元胞自动机交通流模型的理论研究比较匮乏,这是本文研究的重点,完成了以下工作: (1)元胞自动机模型“基于规则,自底向上”的特点,导致解析研究非常困难。本文进行了开放边界NS模型的解析研究,根据模型的微观规则解释了宏观现象产生的机理,首次证明了在标准边界条件下,该模型几个重要的宏观统计量,包括入境流量、道路通行能力、全局密度、畅通/阻塞状态下的密度剖面等都存在精确的解析结果。对扩展左边界条件,本文提出了一种更简洁的入境流量解析化方法,同时给出了密度剖面的解析结果。 (2)元胞自动机模型与车辆跟驰模型之间的区别和联系是理论研究中屡屡被提到的问题。本文选取最优速度模型与VDR模型进行了比较研究。首先通过对模型规则的分析,证明了确定NS模型是OV模型的一种离散形式。随后针对两模型更复杂的具体形式,使用数值仿真的手段,从基本图和交通流演化两方面进行了对比研究。 应用方面,本文包括以下两方面的研究: (1)对于任何一个动态系统,动态特性和稳态特性有着同样重要的意义。本文使用VDR模型构建了一条仿真道路,将入境流量视为系统的输入、道路上车辆的全局密度作为输出,用数值仿真的方法研究了在输入信号变化时系统输出的动态和稳态过程,发现在自由流状态下,系统的响应十分迅速,稳态过程非常平稳。而在阻塞状态下,系统响应迟缓,而且出现了超调和周期震动等现象。对交通系统动态特性的考察,是以往研究中少见到的。 (2)国内道路上最常见的交通形式是机非混行,现有的机非混合模型往往将机动车和非机动车采用同样的处理方式。本文采用两种不同的元胞自动机模型来分别描述机动车和自行车的行为,根据实测结果,用摩擦干扰和阻滞干扰体现自行车对机动车的干扰作用,建立了自行车干扰下机动车交通流模型并利用数值模拟研究了其行为。与实测数据进行了对比,说明该模型能够一定程度上反映真实情况。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U491.112

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张立东;城市交通溢流智能协调控制算法研究[D];山东大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 康迪;港区道路出入口设计的仿真研究[D];天津大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾顺平;彭宏勤;尹相勇;;机非混行路段上自行车对机动车行驶的摩擦干扰影响分析[J];北京交通大学学报;2006年06期
2 陈永海;贺国光;;基于OVM模型的交通流混沌研究[J];长沙交通学院学报;2006年01期
3 崔岩,贺国光,王桂珠;单个交叉路口确定条件下动特性仿真研究[J];系统工程;2002年03期
4 贺国光,崔岩,王桂珠;单个交叉路口到车服从泊松分布条件下控制动态响应的仿真研究[J];系统工程;2002年05期
5 宋卫国,于彦飞,范维澄,张和平;一种考虑摩擦与排斥的人员疏散元胞自动机模型[J];中国科学E辑:工程科学 材料科学;2005年07期
6 陈建阳;交通流微观模型与宏观模型的统一[J];同济大学学报(自然科学版);1997年01期
7 汪秉宏,王雷,许伯铭,胡斑比;高速车随机延迟逐步加速交通流元胞自动机模型[J];物理学报;2000年10期
8 郑容森,谭惠丽,孔令江,刘慕仁;双车道多速车辆混合交通流元胞自动机模型的研究[J];物理学报;2005年08期
9 周华亮;高自友;李克平;;准移动闭塞系统的元胞自动机模型及列车延迟传播规律的研究[J];物理学报;2006年04期
10 肖瑞杰;孔令江;刘慕仁;;车辆的长度和速度对单车道混合交通流的影响[J];物理学报;2007年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张杰;城市交通流控制动态特性研究[D];天津大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李泉溪;银兵;许根山;;风神轮胎高温循环水泵腐蚀现象研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年01期
2 谭沧海;马新民;;摩托化行军模拟分析与设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年03期
3 曹苏民;陆一心;;面向系统方块图的频域数字仿真方法[J];安徽工学院学报;1989年01期
4 吴盛英;;数控控制软件设计中的一个问题[J];安徽工学院学报;1993年01期
5 李启朗;盛守奇;刘慕仁;;行车规则对十字路口交通流的影响[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年04期
6 卢晓霞;陈胤华;;东阳市50年来的日照时数统计与分析[J];安徽农学通报;2008年15期
7 王霏;孙佩卿;;现代控制理论教学软件[J];北方工业大学学报;1988年02期
8 王霏;用WALSH函数对线性时变系统进行分析和最优控制[J];北方工业大学学报;1989年03期
9 任和生;状态观测器在故障诊断中的应用[J];北方工业大学学报;1992年03期
10 孙宇星,陈德望,吴建平;北京市快速环路速度-密度模型研究[J];北京交通大学学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘泓;王慧;张晋;郑民;;基于一维元胞自动机的双跟驰模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 秦勇;仇宁海;蔡国强;贾利民;;轨道交通安全系统动态时空建模方法的研究[A];第一届全国安全科学理论研讨会论文集[C];2007年
3 戴世强;;交通流研究与技术科学思想[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年
4 芮丰;李然;陈忠强;冯晓迪;万理想;;基于AMESim的全功能强力液压支架试验台垂直加载系统的研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
5 胡家宝;姚宁波;张玉民;;基于网络道路交通流仿真平台的研究与设计[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(一)[C];2007年
6 陈军华;赵凛;张星臣;;基于元胞自动机理论的交通流模拟研究进展[A];第10届计算机模拟与信息技术会议论文集[C];2005年
7 钟东宁;陈森发;;道路交通系统之复杂多尺度建模[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
8 孔宪娟;高自友;;基于双倍视距的交通信号控制的元胞自动机模型[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(上册)[C];2005年
9 高艾;崔平远;崔祜涛;;小行星探测器软着陆自主导航与制导方法研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年
10 王晓保;;列车变频空调应用节能效果分析[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
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1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010年
2 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
3 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年
4 谢东繁;基于微观模型的城市道路交通流若干典型问题研究[D];北京交通大学;2011年
5 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
6 傅林坚;大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究[D];浙江大学;2010年
7 刘英杰;负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D];浙江大学;2011年
8 张勇;交通流的非线性分析、预测和控制[D];北京交通大学;2011年
9 董春娇;多状态下城市快速路网交通流短时预测理论与方法研究[D];北京交通大学;2011年
10 胡清梅;轨道交通车站客流承载能力的评估与仿真研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝慧君;CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D];华中农业大学;2010年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
4 陈善智;基于时间窗口的高速公路交通分析系统研究[D];山东科技大学;2010年
5 王坤;液体粘性传动研究及应用[D];山东科技大学;2010年
6 杨中波;自备热电厂工程电气部分研究设计[D];郑州大学;2010年
7 王铁成;信号交叉口间路段上的车辆排队模型研究[D];大连理工大学;2010年
8 王岱荣;空间多级倒立摆控制系统研究[D];大连理工大学;2010年
9 齐秀飞;40t.m液气锤系统特性研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 屈海峰;基于嵌入式的矿井提升机故障诊断系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 岳昊;邵春福;赵熠;;基于BP神经网络的行人和自行车交通识别方法[J];北京交通大学学报;2008年03期
2 贺玉龙,刘小明,任福田;城市快速路互通式立交的最小间距[J];北京工业大学学报;2001年01期
3 高俊侠;李建更;陈阳舟;赵晓华;;交通信号2级模糊控制系统的优化设计与仿真[J];北京工业大学学报;2009年01期
4 陆荣杰;张宁;陈恺;丁建明;;美国出入口管理策略——聚集城市土地开发与交通[J];城市交通;2008年04期
5 王文卿;陆键;项乔君;;接入管理技术在公路平面交叉口安全设计中的应用[J];道路交通与安全;2006年11期
6 张玉梅;曲仕茹;温凯歌;;基于混沌和RBF神经网络的短时交通流量预测[J];系统工程;2007年11期
7 陈恺;张宁;黄卫;;出入口管理技术改善立交与地面道路的交通衔接[J];公路;2006年10期
8 陆荣杰;张宁;陈恺;丁建明;;基于AM策略的道路出入口设计研究[J];公路;2007年06期
9 单文义;建立交通工程专家系统的设想[J];公路交通科技;1991年02期
10 刘小明;郑淑晖;钟剑;张杰;;交通瓶颈下相序设置对路口交通状况影响分析[J];公路交通科技;2008年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高雅;短时交通流预测模型及预测方法的研究[D];华东师范大学;2011年
2 彭杏波;基于FPGA的交通信号模糊控制器的设计[D];兰州理工大学;2011年
3 来建波;基于神经网络的路段行程时间预测研究[D];云南大学;2011年
4 刘志军;基于神经网络的车牌识别技术研究[D];南京邮电大学;2011年
5 徐继曾;基于神经网络的交通标志识别的算法研究[D];天津大学;2010年
6 翁彦琳;城市混合交通系统建模与仿真研究[D];浙江大学;2002年
7 郝小妮;我国城市快速路布局方法研究[D];长安大学;2003年
8 邓亚娟;城市快速路与常规道路衔接问题研究[D];长安大学;2004年
9 宋科;大窑湾集装箱港区道路网交通规划研究[D];大连理工大学;2006年
10 王宁;城市主干路出入口合理间距的仿真研究[D];长安大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾顺平;彭宏勤;尹相勇;;机非混行路段上自行车对机动车行驶的摩擦干扰影响分析[J];北京交通大学学报;2006年06期
2 荀径;宁滨;郜春海;;列车追踪运行仿真系统的研究与实现[J];北京交通大学学报;2007年02期
3 关宏志,陈艳艳,刘小明,任福田;基本路段机非混合交通流的解析模型[J];北京工业大学学报;2001年01期
4 关宏志,王明文,池红波;混合交通中非机动车对路段交通流的影响[J];北京工业大学学报;2005年03期
5 王立锋;李正熙;;基于车辆跟驰理论的交通流动力学模型与数值仿真[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S2期
6 吴正;交通流的动力学模拟与测量方法[J];复旦学报(自然科学版);1991年01期
7 崔岩,贺国光,王桂珠;单个交叉路口确定条件下动特性仿真研究[J];系统工程;2002年03期
8 贺国光,崔岩,王桂珠;单个交叉路口到车服从泊松分布条件下控制动态响应的仿真研究[J];系统工程;2002年05期
9 李英,李武,王浣尘;聚类分析算法在交通控制中的应用[J];系统工程;2004年02期
10 任江涛,欧晓凌,张毅,胡东成;交通状态模式识别研究[J];公路交通科技;2003年02期
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1 黄辉先;城市交通信号优化控制方法的研究[D];西北工业大学;2000年
2 景春光;平面交叉口机非冲突机理及其应用研究[D];吉林大学;2005年
【相似文献】
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1 李松;张杰;贺国光;;基于元胞自动机模型的交通流混沌仿真研究[J];计算机工程与应用;2007年32期
2 牟勇飚;钟诚文;李芸;李兵强;;一种改进的Nagel-Schreckenberg模型及速度-流量关系研究[J];系统工程;2006年08期
3 钱蓓蕾;王慧;闻育;;基于元胞自动机的车队散布模型参数变化规律的研究[J];南京航空航天大学学报;2006年S1期
4 马明全;耿国华;;微观交通模型研究[J];西北大学学报(自然科学版);2007年02期
5 王晓杰;王海洋;马立辉;;基于元胞自动机模型的城市绿地系统探讨[J];南方农业(园林花卉版);2010年06期
6 李捷;朱明皓;;道路交通的元胞自动机模型及其分析[J];物流技术;2010年Z2期
7 孙有信;汪海龙;钱勇生;王守宝;;周期边界下公交影响的双车道多速元胞自动机模型[J];系统工程理论与实践;2008年04期
8 喻言;刘栋栋;孔维伟;;地铁出口和内部条件对人员疏散的影响分析及应用[J];北京建筑工程学院学报;2008年04期
9 罗振科;陈峻;;城市交通路段机、非混合运行速度特性分析[J];交通与计算机;2008年06期
10 贾斌;李新刚;姜锐;高自友;;公交车站对交通流影响模拟分析[J];物理学报;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 钟东宁;陈森发;;道路交通系统之复杂多尺度建模[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
2 陈建阳;孙立军;杨东援;;交通流及其复杂性研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
3 郭洪民;杨湘杰;京玉海;;铝合金凝固微观组织数值模拟[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
4 刘慕仁;王静;孔令江;;小世界网络上的手机短信息传播模型[A];科学发展观与系统工程——中国系统工程学会第十四届学术年会论文集[C];2006年
5 彭麟;吴大艳;刘贵泉;;具有自适应性元胞自动机舆论传播模型的模拟与分析[A];全国复杂系统研究论坛论文集(二)[C];2005年
6 张志敏;;动态交通影响下的公共停车场合理规模研究[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
7 唐传龙;付传技;汪秉宏;高坤;;双车道交通瓶颈的相关研究[A];全国复杂系统研究论坛论文集(二)[C];2005年
8 杨少辉;马林;陈莎;;对我国城市交通控制理论研究的思考[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
9 杨东霞;巨永锋;;考虑交通需求不确定性下路口交通信号的优化[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 陈军华;赵凛;张星臣;;基于元胞自动机理论的交通流模拟研究进展[A];第10届计算机模拟与信息技术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张道一;《中国山水画与欧洲风景画比较研究》[N];美术报;2006年
2 记者 梁若韫;10城市比较研究 晋江力压群雄成为世界夹克之都[N];中国服饰报;2006年
3 邓正来;“诅咒、发誓”引发的法学思考[N];北京日报;2006年
4 穆土;总结中国哲学与文化的现代化历程[N];中国社会科学院院报;2006年
5 宋晓梦;在比较中探索规律[N];光明日报;2006年
6 王一江 长江商学院教授,美国明尼苏达大学卡尔森学院教授;劳动立法一定有利于劳动者吗?[N];经济观察报;2007年
7 熊宇翔;点石成金 梦想成真[N];金融时报;2006年
8 励漪;长三角·珠三角比什么?[N];人民日报海外版;2007年
9 姚伟钧;展示秦楚壮阔文明进程[N];中国新闻出版报;2008年
10 俞孝芳;“风伯”与“风祝”[N];中国邮政报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾宁;交通流元胞自动机模型的解析与应用研究[D];天津大学;2010年
2 孙晓燕;交通流复杂动态特性的元胞自动机模型研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 孙舵;道路交通流元胞自动机模型中的相变现象研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 李启朗;路口瓶颈处交通状态的相图及元胞自动机模型研究[D];中国科学技术大学;2012年
5 李新刚;基于元胞自动机模型的交通系统微观建模与特性研究[D];北京交通大学;2010年
6 张勇;交通流的非线性分析、预测和控制[D];北京交通大学;2011年
7 谢东繁;基于微观模型的城市道路交通流若干典型问题研究[D];北京交通大学;2011年
8 曹宝贵;交通流复杂动态特性与交通拥堵问题研究[D];吉林大学;2010年
9 赵娜乐;基于物理属性的城市快速路交通流特征参数模型[D];北京交通大学;2010年
10 陈晓冬;基于交通流理论的高速公路安全预警系统关键技术研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘学兵;基于元胞自动机模型的交通事故研究[D];东北大学;2008年
2 王驰宇;基于驾驶员博弈行为的城市交通元胞自动机模型研究[D];广西师范大学;2012年
3 田钧方;交通流复杂特性的微观建模与模拟[D];北京交通大学;2010年
4 刘魏娜;基于元胞自动机模型的公交车运行仿真与分析[D];合肥工业大学;2010年
5 李海鸥;基于二维OV模型的交通流稳定性分析及信息诱导策略研究[D];北京交通大学;2010年
6 金鑫君;基于多因素影响的高速公路安全行驶速度研究[D];重庆交通大学;2010年
7 张波;二维交通流在现实交通路况中的建模与特性研究[D];兰州理工大学;2012年
8 肖矫矫;集装箱码头路网交通研究[D];武汉理工大学;2005年
9 梁家源;突发事件下多室内人群的疏散动力学行为和交通流能耗的研究[D];广西大学;2012年
10 马晓焱;城市常规公交站点设置方法与交通影响评价[D];合肥工业大学;2010年
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