局部车道缩减的双车道元胞自动机交通流模型研究

针对道路使用过程中可能发生的意外,考虑双车道有一条车道出现局部维护,车辆需要绕行的情况,在一维对称双车道元胞自动机模型的基础上,建立一种有局部车道缩减的双车道元胞自动机模型,结合实际交通情况给出计算机数值仿真的流量-密度图,分析受堵车道上的交通状况,并给出受堵车道的时空斑图。数值仿真结果显示,对于不同的延迟概率,整个路段都有相应的瓶颈流量,对受堵车道上的换道规则的调整有助于增加该车道上的换道车辆数,减少车辆的滞留。     

基于元胞自动机的微观城市道路混合交通仿真

介绍了现有交通仿真软件相对于国内路况存在的很多不足，如缺少自行车、行人的模拟等，结合原有的交通仿真模型和我国自行车／行人交通特性建立了新的混合交通流微观仿真模型，并给出了混合交通流仿真的实现思想。新的仿真系统原型以元胞自动机模型为基础，同时定义了符合国内道路状况的元胞自动机规则。最后，给出了该交通仿真系统原型的实现结果和结论。     

城市微观交通仿真系统及其应用研究

建立了一个城市微观交通仿真系统,主要包括:车辆产生模型、路网描述模型、交通规则描述模型、信号灯描述模型、车辆行为模型、路径选择模型和路口转向模型。说明了各模型的建模方法以及系统的仿真流程。针对城市交通的特点,提出邻车影响模型,作为对传统跟驰模型的补充。在OCTANE图形工作站上,实现了仿真系统的三维可视化。最后选取典型路网进行了应用研究。     

信号控制交叉口交通行为的简单二维元胞传输模型

一维元胞传输模型无法描述多相位信号控制交叉口上不同方向车辆排队的形成与消散过程,本文建立适用于多相位信号控制交叉口的简单二维元胞传输模型.提出交叉口和连线的简单二维元胞表示方案从微观层面描述交叉口进口道上不同方向的车辆排队,基于Daganzo的元胞传输模型建立简单二维元胞传输模型描述交通流在路段和交叉口上的运行与演化规律.在此基础上,在元胞层面建立信号控制方案评价指标的实时估计模型.算例分析表明,二维元胞表示方案优于一维元胞表示方案,简单二维元胞传输模型的估计精度高于一维元胞传输模型,并且简单二维传输模型能够适用于过饱和交通流.本文建立的简单二维元胞传输模型可用于路网信号控制方案的微观评价.     

基于元胞自动机的交通模型综述

对基于元胞自动机的交通模型进行综述，将其分为单车道模型、多车道模型和城市交通模型三类。NaSch模型是最重要的单车道模型，经过改进能够再现许多重要的交通流特性。换道是多车道模型的核心。围绕着动机产生和安全要求提出了多种换道规则，最近的模型能够再现密度反转等异常现象。城市交通模型从系统角度研究了网络交通流的相变规律，近期出现了网络模型与多车道模型相结合的趋势。以TRANSIMS为代表的微观仿真平台在大规模路网中得到了成功应用。然而CA交通模型在方法论上存在不足。一些实证规律未能再现，其实际应用也较少。     

基于CA模型的中小学放学门口道路交通仿真

研究基于元胞自动机模型的中小学放学期间学校门口道路交通流仿真问题.在STNS(symmetric two-lane Nagel-Schreckenberg)模型的基础上,建立一个受中小学放学影响下学校门口道路交织区段的元胞自动机模型,对放学期间的道路交通流特性进行了仿真,对驾私家车接学生和乘校车学生比例、学校错峰放学对道路交通流的影响进行了仿算实验分析.结果表明减少私家车接学生比例、增加乘校车学生比例、选择合适的错峰放学时间,可在保证交通安全的前提下达到抑制交通拥堵、减少车辆总通行时间从而提高道路实际通行能力的目的,证明了该仿真模型的正确性.     

弯路坡路上元胞自动机交通流仿真模型

从车辆动力学入手,分析含有弯度和坡度的路段对车辆行驶的影响,通过对N-S模型的修正得到了适用于弯路和坡路的元胞自动机模型,并且重新定义了弯路和坡路元胞的大小和更新规则。最后用改进的模型进行了仿真实验,仿真结果表明改进的模型能够更好的反映现实交通量之间的关系,证明了应用改进模型对弯路和坡路的仿真研究是可行的。     

三车道元胞自动机交通流模型研究

在Nagel-Schrekenberg（NS）元胞自动机交通流模型的基础上，提出了一种高速公路三车道元胞自动机交通流模型．该模型中所有的车辆均遵循相同的演化规则，并允许车辆以一定概率换道．根据计算机数值模拟．研究了车辆减速概率、换道概率对车流量、车道利用率影响关系，结果表明，在相同情况下，此模型所得到的基本图显示出交通流量比单车道NS模型大，并且发现减少不必要的车辆换道行为可以使驾驶更安全．这些研究为管理三车道的道路系统提供了一定的参考依据．     

具有中心车站的元胞自动机城市交通流模型

在Biham等人提出的二维元胞自动机交通流模型基础上,建立了具有中心车站的二维元胞自动机城市交通流模型,该模型考虑了对外交通对城市交通流的影响,推导出了这种二维CA交通流模型的演化方程.在计算机上模拟了在不同对外交通概率情况下的交通状况,得到了车辆在不同参数下交通流模型的基本演化图,进一步还模拟了城市长途车站数量对城市交通的影响.结果表明,较小的对外交通概率就会对城市交通状况产生较大的影响,适当增加中心车站的数量对城市交通状况有一定的改善.     

地铁车辆安全疏散性能的仿真研究

从正在运行的北京地铁某型号车辆的空间布局特点出发,在现有的元胞自动机模型和行人流模型基础上,运用人员动态调整自身速度、动态调整自身运动方向等技术,建立了一种基于车辆环境约束以及人员行为特性的元胞自动机模型,该模型具有人员速度可变、能复现人员自组织现象的特点。论文以北京地铁某型号车辆为仿真对象,对车辆不同布局对车辆人员安全疏散性能的影响进行了计算机仿真并加以分析,提出改进建议。     

基于事件的交通拥堵模拟与消散策略研究

区域交通拥堵是通过排队链环逐级传播的,其结构类似于树结构分岔。如果不能实施及时有效的疏散控制策略,极有可能造成拥堵闭环。运用改进的中观交通仿真模型模拟基于事故的理想格子网络的交通拥堵形成和消散过程。依据交通拥堵传播的空间结构特征,利用禁止转弯(转弯禁限)与车辆途中更换路径的交通管制和诱导措施,首次提出了"树控制"策略缓解交通拥堵。仿真结果表明,合理应用提出的拥堵消散控制策略可以有效缓解交通拥堵的传播。     

微观交通仿真中随机决策换道行为研究

车辆在自由行驶或者处于跟驰状态时,经常进行由慢车道向快车道以便于获得更好的行驶环境.这需要驾驶员根据交通环境状态做出是否进行换道的决策.通过分析快车道行驶车辆对当前车的影响,结合蒙特卡罗仿真方法,提出了一种新的换道随机决策模型.在不同的流量条件下,对车辆换道次数的实测值和仿真模拟值进行具有统计意义的显著性差异分析,验证了模型的有效性.     

考虑公交车辆影响的城市交通流元胞自动机模型

城市道路上的车流主要是公交车和小汽车混合流,而一般交通流理论都是以小汽车流为对象进行研究和建模。在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,提出了一种考虑公交车辆影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型,重新标定了元胞长度、运行车速、随机慢化机制,引入了公交车辆,设定了公交车停靠站、改进了车辆变换车道规则,小汽车与公交车不仅最大速度不同,而且车辆运行中占用元胞点数也不同。通过计算机对新模型进行模拟,再现了传统交通流三参数之间的关系,发现纯小车流与考虑公交车流相比阻塞项更为明显和规律,只要在车流中存在公交车,整个车流的流量和速度就会受到较大的影响。为进一步更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

一种交叉路口信号优化控制模型的研究与仿真

交通信号优化是智能交通控制中的难点。对单交叉路口信号控制提出了一种优化控制模型,该模型先以三层BP人工神经网络对交叉路口的车辆到达进行预测,并根据交通流饱和度理论,用模糊控制器对路口各方向的绿灯时间进行调整。仿真研究表明提出的控制模型可以提高交叉路口通行能力,减少车辆延误,达到交通信号优化的目的,同时比传统方法能更好地适应变交通流的情形。如果做进一步的研究可将该控制方法应用于多路口的区域交通控制,有较强的实用性和推广价值。     

单路口交通流控制动态响应的仿真研究

要实现对交叉路口交通流的有效控制，必须研究路口交通流的动特性．由于单个路口是整个路网最基本的被控对象，而爱尔朗分布是一种包含了众多类分布的广义随机分布，随着其参数的变化能够提供一系列随机分布，从而较好地描述了交通流的不确定性．因此，针对车辆到达服从爱尔朗分布条件下单个交叉路口信号控制的动态响应，以使研究具有普遍性．鉴于交通流的不确定性和复杂性，无法建立数学模型，只能采用仿真试验的方法．从仿真试验的结果分析出路口交通流控制动特性的特点，得出一些对提高交通流控制效果有参考价值的结论．     

一种分布式交通信号控制方法及仿真实现

在基于多智能体的分布式道路交通控制概念模型和单路口交通信号自学习控制方法的基础上，提出了一种基于多智能体的分布式交通信号区域控制方法。通过相邻路口信号控制智能体的信息交互和协调，在确保路口绿灯时间利用率较高的前提下，尽量使相邻路口驶来的车队不停车地通过路口。编制交通控制微观仿真软件，在一个由8个路口组成的交通网络中对多种信号控制方式进行仿真实验，实验结果表明这种新控制方法的控制效果明显优于传统的定时控制和感应控制方式。     

高速公路交通仿真软件开发

为能对汽车控制系统进行有效的实地测试,从而设计开发了基于英国典型高速公路路段的交通模型。该模型提供了对英国高速公路交通流量模拟、路面状况模拟、交通规则模拟及路面用户的微观行为模拟。驾驶员模型包括道路汽车跟随模拟和汽车超车模拟。通过对本交通模型微观参数的优化,使所开发的交通模型能与实地测试数据相符合,从而能更真实地仿真实际高速公路的环境。基于该模型所开发出的具有图形用户界面的能为汽车控制系统的测试与评估提供有效的支持。     

快速路出口通行能力的可靠性仿真研究

随着中国经济的迅速发展，对交通的需求变得越来越迫切，各大城市都建立了快速路系统。快速路上没有交通信号灯，车辆可以高速行驶，但是在快速路的出口，由于右转车等待向右并线，使快速路上的车辆不能及时驶出，甚至导致整条道路的严重拥堵。出口成了影响快速路通行能力可靠性的瓶颈，无法有效地发挥快速路迅捷、通畅的作用。依据交通需求满意可靠性观点，利用仿真数据，研究在车辆到达服从泊松分布，不同到达率、右转率、让行率条件下，由右转车向右并线引起的道路通行能力可靠性变化，给出分析结果和一些有价值的结论。