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城市主干道交通流的控制与管理的研究

刘贵泉  
【摘要】: 交通被喻为国家的“动脉”,无论在发达国家还是在发展中国家,高效的交通系统是经济增长的必要保证。交通系统的规划、设计和运作要求有能反映交通现象基本特征的交通模型。元胞自动机是空间、时间和状态都离散的非线性的动力学系统,它用简单的规则在计算机上模拟各种复杂的自然现象和物理现象,并取得了很好的结果,启发人们用它来模拟交通问题。城市主干道担负疏导交通的重要作用,因此对主干道交通流的控制与管理的研究是非常必要的。 本文首先综述了近期来物理学界在统计物理的基础上对交通流的研究发展情况,然后详细介绍了作为各类模型研究基础的一维确定性模型DCA和二维确定性模型BML的基本原理和特性。在此基础上,建立了一维二速主干道模型,该模型模拟了城市交通中一条主干道的交通情况,在交叉口处设置红绿灯,通过计算机模拟,首先,在交通灯信号同步更新的条件下,研究模型在改变车辆的初始密度、转向概率、交通灯个数、红绿灯信号的绿信比、红绿灯信号周期等各种情况下主干道的速度、流量的变化,根据模拟结果提出一些改善交通的有效措施;其次,在交通灯信号依次延迟更新的条件下,研究模型在参数道路长、红绿灯绿信比、交通灯个数、车辆的初始密度给定的情况下找到红绿灯信号周期和延迟时间的最佳匹配使得主干道的速度、流量达到最理想的值。


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