收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于连续型元胞自动机的交通流模型构建与仿真

张建华  
【摘要】:近年来,伴随着国民经济的飞速发展,城市居民对交通的需求大幅增长,我国的机动车数量也快速增加,虽然道路网络系统的规模也在快速扩大,但仍无法满足持续增长的机动车数量,给城市交通运行带来了巨大的压力,特别是大城市,交通拥堵情况尤为严重。交通流理论的研究已成为解决现阶段面临的交通问题,缓解交通拥堵的热点课题,道路交通流仿真模型的构建与研究对梳理交通现状,缓解交通拥堵具有非常重要的作用。传统元胞自动机是一种具有时空离散特性的交通模型,且计算简单便捷,因此成为研究道路微观交通流运行机理的重要工具。本文以非同质驾驶员驾驶特性作为交通流特性研究的切入点,对传统元胞自动机模型进行改进,构建基于非同质驾驶员驾驶特性的连续元胞自动机模型,应用不同的跟驰规则作为不同驾驶员的驾驶特性,使仿真更加符合实际交通现象。本文所做的主要工作和成果如下:(1)首先对国内外交通流理论相关研究现状进行梳理,阐述离散元胞自动机模型对目前微观交通流研究做出的重大贡献,同时简要阐述了离散元胞自动机模型在仿真过程中存在的一些弊端,引出本文研究的连续元胞自动机模型,并从理论上与离散元胞自动机模型进行比较。(2)构建单车道连续元胞自动机交通模型,并使用不同的跟驰规则表示不同类型驾驶员的驾驶特性,利用遗传算法对跟驰规则的参数进行标定,基于这些模型对非同质驾驶员混合比例对交通流和交通拥堵产生的影响进行分析说明。(3)考虑道路运行的实际情况,将两个一维元胞空间通过安全距离可变的STCA换道规则联系起来,构建基于驾驶员非同质性的双车道连续元胞自动机模型。通过仿真分析非同质驾驶员混合比例对双车道路段交通流、换道频率以及交通拥堵的影响;并调整模型中车辆的换道概率,分析不同换道概率和驾驶员的非同质性对路段交通流的影响。(4)对实际路段交叉口进行研究分析,构建信号交叉口连续元胞自动机模型,对进口道车辆的运行机理进行分析研究,模型中采用开放式边界条件处理系统边界车辆,将进口道路段分为自由换道区域、强制换道区域以及导向车道区域,当车辆处在不同区域时将会采用不同的换道规则。模拟不同条件(驾驶员混合比例、绿信比)下道路的运行状况,研究分析了驾驶员非同质性和不同绿信比对路口交通流的影响。本文从微观交通流理论的研究出发,阐述了元胞自动机模型对交通流理论研究的重要意义,并对元胞自动机模型进行改进,结合实际车辆运行过程中空间连续性等特性,构建了具有空间连续性的元胞自动机模型。与传统元胞自动机模型相比,不再将路段按照固定长度划分为元胞,而是将路段中车辆看作元胞,存储车辆的具体信息。通过不同跟驰规则来描述驾驶员的非同质性,构建基于驾驶员非同质性的连续元胞自动机模型,对单车道、双车道以及信号交叉口进行仿真建模,研究驾驶员的非同质性对交通流的影响,从而构建更加符合实际道路运行现状的交通流模型。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 叶冬;樊镭;;一维单车道交通流元胞自动机模型综述[J];物联网技术;2013年05期
2 张健;李兴莉;李志鹏;崔小朝;;考虑两次改变驾驶方式的双车道交通流元胞自动机模型[J];上海大学学报(自然科学版);2012年02期
3 周子力,王新伟,王成道;一种交通流的元胞自动机模型及分析[J];计算机工程;2004年09期
4 梅超群;黄海军;唐铁桥;;城市快速路系统的元胞自动机模型与分析[J];物理学报;2009年05期
5 赵路敏 ,向宇;城市交通系统动力学特性研究——带信号灯控制的一维元胞自动机模型研究[J];广西工学院学报;2005年S3期
6 陶爽;邓爱娇;何轩;宋文凯;;基于元胞自动机模型的交通规则仿真研究[J];电子世界;2014年15期
7 张剑;董力耘;;考虑预期效应和交通灯影响的城市道路交通元胞自动机模型[J];上海大学学报(自然科学版);2011年05期
8 李杰;杨晓芳;付强;;分析驾驶行为的快速路交通流元胞自动机模型[J];物流科技;2018年12期
9 郑英力;翟润平;马社强;;交通流元胞自动机模型综述[J];公路交通科技;2006年01期
10 梁玉娟;;基于坡道元胞自动机模型的能耗研究[J];广西科学;2011年01期
11 刘旭阳;邓新纳;;浅议元胞自动机交通流模型[J];科技致富向导;2011年15期
12 林杉;许宏科;刘占文;;一种高速公路隧道交通流元胞自动机模型[J];长安大学学报(自然科学版);2012年06期
13 华雪东;王炜;王昊;;考虑驾驶心理的城市双车道交通流元胞自动机模型[J];物理学报;2011年08期
14 冯献磊;吴燕文;刘璇;王宏;;元胞自动机模型用于小区开放问题的分析[J];华北理工大学学报(自然科学版);2017年03期
15 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
16 赵韩涛;冷军强;马国胜;;有应急车辆的双车道交通流元胞自动机模型[J];哈尔滨工业大学学报;2013年02期
17 王守宝;钱勇生;亢红霞;;周期边界条件下多速混合车流的双车道元胞自动机模型[J];计算机应用;2008年10期
18 吴先宇;袁振洲;李艳红;曹守华;;单车道双概率元胞自动机模型[J];北京交通大学学报;2008年06期
19 顾九春;陈燕;汪海龙;张全忠;;大型货车影响的高速交通流元胞自动机模型[J];计算机工程与应用;2010年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄志鹏;石琴;;交通流元胞自动机模型综述[A];系统仿真技术及其应用(第7卷)——'2005系统仿真技术及其应用学术交流会论文选编[C];2005年
2 薛郁;戴世强;顾国庆;;立体网络交通流的元胞自动机模型[A];第十四届全国水动力学研讨会文集[C];2000年
3 金诚杰;王炜;姜锐;;对交通流元胞自动机模型中同步流性质的测试[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
4 高坤;汪秉宏;付传技;杨会杰;陆玉凤;;一种与堵塞集团尺寸相关的慢启动交通流元胞自动机模型[A];全国复杂系统研究论坛论文集(二)[C];2005年
5 孟剑平;张解放;;元胞自动机模型中减速带对交通流的影响研究[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
6 代宗;陈喜群;姜锐;丁中俊;;基于元胞自动机模型的网约车出行系统优化[A];第十届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2018年
7 畅春玲;张运杰;于东;董云影;;建立在模糊逻辑上的模糊元胞自动机[A];第12届全国模糊系统与模糊数学学术年会论文集[C];2004年
8 吴成;张稷;董力耘;;考虑不同速度行人影响的背景场元胞自动机模型[A];第十届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2018年
9 郑伟范;张继业;;基于连续相互作用势的交通流元胞自动机模型[A];第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2015年
10 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
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 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
3 于彦飞;人员疏散的多作用力元胞自动机模型研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 李慧轩;基于驾驶行为动态获取的换道行为微观建模及仿真校验研究[D];北京交通大学;2016年
5 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
6 丁中俊;元胞自动机交通流模型中的相变现象和解析研究[D];中国科学技术大学;2012年
7 祝会兵;基于驾驶行为细致分析的交通流建模和模拟[D];上海大学;2008年
8 李兴莉;交通流的随机因素分析和相变研究[D];上海大学;2008年
9 袁耀明;交通流元胞自动机模型的解析和模拟研究[D];中国科学技术大学;2009年
10 孟剑平;交通流的介观与微观模型及其应用[D];上海大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张建华;基于连续型元胞自动机的交通流模型构建与仿真[D];重庆交通大学;2019年
2 黄瑞锦;特种车通行影响下城市交通流元胞自动机模型研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
3 朱海明;基于元胞自动机模型的交通流仿真系统[D];天津大学;2007年
4 赵文博;信号引导条件下的高速公路交通流研究[D];兰州交通大学;2015年
5 代宗;基于元胞自动机模型的网约车出行系统优化[D];合肥工业大学;2019年
6 郑三强;元胞自动机模型在流行病与捕食策略中的应用研究[D];广东工业大学;2019年
7 张稷;城市路网元胞自动机模型的车辆路径选择策略[D];上海大学;2019年
8 张杰;7085铝合金热变形组织演变的数值模拟与实验研究[D];北京有色金属研究总院;2018年
9 臧同义;面向K型交叉口的元胞自动机模型研究[D];石家庄铁道大学;2018年
10 徐建硕;我国保险业声誉风险传导研究[D];湖南大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 广东管理咨询学者 吴嘉杰;社会非同质性是汽车文明的最大挑战[N];东莞日报;2011年
2 记者 蒋菱枫;增强工作责任感 全力应对大客流大交通流[N];人民公安报·交通安全周刊;2017年
3 本报记者 许政 通讯员 史俊;南京每天出动1000余名警力引导节日交通流[N];人民公安报·交通安全周刊;2017年
4 记者 何锬坡;上百个信号灯调整配时[N];珠海特区报;2017年
5 记者 左燕东;全省旅游交通流预计呈现几何剧增[N];山西日报;2014年
6 夏红兵 沈后功;情况复杂多变化 科学组织交通流[N];扬州日报;2006年
7 本报记者 刘艳元蔡志明 单亮 浦敏琦 聂伟 蔡炜 潘朝晖 王佩杰 顾巍钟;少了小汽车 快了交通流[N];新华日报;2007年
8 九江报业融媒记者 胡蕊蕊;招强引智 “换道”加速[N];九江日报;2020年
9 本报评论员;助推新兴产业换道超车[N];衢州日报;2020年
10 谭立华 特约记者 曾文才;“换道”有道[N];抚州日报;2020年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978