基于元胞自動(dòng)機(jī)的交通流建模及其特性分析研究.pdf

1、本文運(yùn)用元胞自動(dòng)機(jī)理論，針對(duì)道路和軌道交通系統(tǒng)中交通流的復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行了建模和分析，如車輛跟馳、換道超車、列車的追蹤運(yùn)行、列車延誤的傳播等現(xiàn)象，并討論了這些交通流現(xiàn)象的形成機(jī)理和影響因素。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括道路交通系統(tǒng)和軌道交通系統(tǒng)中交通流的建模及其特性分析兩個(gè)部分。 道路交通系統(tǒng)的交通流建模及其特性分析包含以下兩個(gè)方面： 1、提出一種同時(shí)考慮了近鄰車輛和次近鄰車輛影響的單車道元胞自動(dòng)機(jī)模型。該模型與NaSch模型

2、相比，有如下特點(diǎn)：1)新模型能模擬出某些復(fù)雜的交通現(xiàn)象，如時(shí)走時(shí)停等現(xiàn)象，且最大流量和臨界密度比NaSch模型更加符合實(shí)際；2)文中討論了近鄰和次近鄰車輛的敏感系數(shù)對(duì)流量和臨界密度的影響。 2、將考慮了近鄰和次近鄰車輛影響的單車道元胞自動(dòng)機(jī)模型推廣到具有快慢兩條車道的雙車道系統(tǒng)中?？紤]了次近鄰車輛影響的雙車道元胞自動(dòng)機(jī)模型有以下特征：1)能夠呈現(xiàn)真實(shí)交通中的某些現(xiàn)象，如時(shí)走時(shí)停和密度倒置現(xiàn)象等，且最大流量和臨界密度有了顯著提高；

3、2)不同的快慢車道初始狀態(tài)密度分布對(duì)模擬結(jié)果有很大影響，兩車道初始密度相差越大，雙車道系統(tǒng)的換道率越大；3)討論了近鄰和次近鄰車輛的敏感系數(shù)的影響。 軌道交通系統(tǒng)的交通流建模及其特性分析包含以下兩個(gè)方面： 3、提出一種基于移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)的混行列車的軌道交通元胞自動(dòng)機(jī)模型，模擬不同類型列車混行系統(tǒng)的軌道交通流特性。模擬結(jié)果表明：1)本文的模型能模擬出軌道交通中交通流的一些復(fù)雜的現(xiàn)象，例如列車的追蹤運(yùn)行和列車運(yùn)行延誤的傳播

4、等;2)列車沒有產(chǎn)生延誤時(shí)的交通流時(shí)空?qǐng)D也是不均勻的，快慢列車的最大速度相差越大，曲線差異越大；3)車頭間距受快慢列車追蹤順序的影響；4)討論了快慢列車的追蹤特性，以及發(fā)車間隔時(shí)間、停站時(shí)分及站后安全防護(hù)段等因素對(duì)列車追蹤運(yùn)行的影響。 4、提出一種車站由多條股道組成的軌道交通元胞自動(dòng)機(jī)模型，討論了車站對(duì)列車追蹤運(yùn)行和延誤傳播的影響。模擬結(jié)果表明：1)采用“正線通過、側(cè)線到發(fā)”方案的延誤比采用“三條股道作用相同”方案的延誤要大；2