基于元胞自動機的快速路交通流建模與仿真研究.pdf

1、隨著我國的交通設(shè)施建設(shè)資金投入不斷增加，城市化、機動化進程迅速加快，城市快速路迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為聯(lián)系城市各區(qū)域的重要干道。在快速路系統(tǒng)中，兩個相鄰匝道的距離較近時，會形成交通沖突區(qū)，即交織區(qū)；交織區(qū)在入口匝道和出口匝道處經(jīng)常造成交通擁塞，嚴重影響了快速路的重要功能，成為制約城市交通的一個瓶頸。長期以來由于受技術(shù)手段等原因的限制，對交織區(qū)交通流特性方面的研究較少；隨著計算機仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，可以利用該技術(shù)對其進行研究。元胞自動機作為一種

2、離散性微觀模型，關(guān)注交通流中個體車輛的運動狀態(tài)，可以方便靈活地修改其更新規(guī)則，適合用于快速路交通流仿真研究。
　　 本文首先對交通仿真技術(shù)及其研究現(xiàn)狀進行了分析，論述了元胞自動機技術(shù)及其在交通仿真中的應用。重點對交織區(qū)交通流規(guī)律進行研究，基于元胞自動機理論建立了交織區(qū)斷面發(fā)車模型和仿真模型，并在此基礎(chǔ)了設(shè)計開發(fā)了一個交織區(qū)交通仿真原型系統(tǒng)。本文主要工作如下：
　　 (1)在交織區(qū)實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用統(tǒng)計學、概率學方法對

3、交織區(qū)各入口斷面的車輛到達規(guī)律、車速規(guī)律進行了研究，建立了交織區(qū)斷面發(fā)車模型，給出了模型實現(xiàn)的汁算機算法，并利用實測數(shù)據(jù)確定了相關(guān)參數(shù)，進行了擬合檢驗。建立的模型參數(shù)易于修改，具有很好的通用性。
　　 (2)充分考慮到輔道交通流對交織區(qū)的影響，以元胞自動機NS模型為基礎(chǔ)，通過設(shè)定跟車規(guī)則、換道規(guī)則，對一個包含入口匝道、出口匝道、主線車道和輔道的快速路交織區(qū)系統(tǒng)建立模型進行微觀仿真。仿真得出交織區(qū)長度對流量、密度、速度等交通流參數(shù)