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基于群智能劳动分工理论的复杂路况交通流建模与仿真研究

杨泽丙  
【摘要】:随着城市道路上机动车辆的数目在快速增加,城市道路交通堵塞问题阻碍了某些地区的各项发展。因此,改善或解决城市道路堵塞问题具有重要的现实意义,国内外科研工作者对这个问题进行深入研究,并提出众多理论和解决方案。这些理论中,早期比较著名的方法是元胞自动机交通流模型。本文在继承前人研究元胞自动机模型的基础上,建立适合现实城市道路交通的交通流模型,并且对所建模型部分影响交通流参数进行仿真调整,了解到与交通流相关的一部分道路交通现象,并且去利用和掌握这些规律,以便为政府相关部门制定政策提供依据。本文中所做的工作如下:(1)以传统的Nasch模型为基础,引入Gipps安全距离计算规则,结合群智能蜂群劳动分工理论对十字路口的绿信比进行动态调整,建立新型混合交通流模型。通过对仿真中相关参数的调整,绘制出车流轨迹的时空分布图,对比不同的车流输入率、路口车辆随机慢化概率等因素对道路上交通流的影响。(2)基于蚁群劳动分工理论,本文在结合混合交通流元胞自动机模型,根据车辆特性和车辆总延误时长,从而将蚁群分工模型扩展为多路段十字路口红绿灯交通流的研究,并进行了仿真分析。结合交叉口的交通流特征,比较两段路口红绿灯之间距离,求解交叉口时间优化模型。提出了以通行能力、延误时间、和停车次数三项指标来调节绿信比。


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