基于元胞自动机的无信号人行横道处人车干扰机理研究

为了更准确地模拟行人与机动车的干扰机理,提出了基于元胞自动机的人车干扰模型。模型主要由机动车避让模型、行人过街决策模型以及运动模型组成。该模型不仅考虑了行人的主动性决策行为,还考虑了机动车的主动避让行为,重点分析了人行横道等候区域处,行人对机动车避让行为的影响。仿真结果显示,机动车旅行时间随着机动车限制速度的提高而减小,逐渐趋于平缓;机动车的饱和流量随着行人到达率的增加而降低;机动车的延误随着等候区人数的增加由线性增加逐步趋于平缓。     

公交站点区域行人与非机动车交互行为建模与仿真

为研究公交站点区域行人和非机动车的冲突行为,在元胞自动机模型的基础上,首先,考虑激进型行人和混合非机动车流,通过行人穿越决策规则和非机动车避让规则耦合行人运动模型和非机动车运动模型,采用双向行人Blue模型模拟进出站行人的运动行为,采用改进的NaSch模型模拟非机动车的运动行为,建立公交站点区域行人与非机动车交互模型。然后,在北京市西单商场公交站B站台开展观测实验,微观层面展现行人和非机动车之间的交互作用,分析在不同流量构成下二者冲突演化规律以及进出站行人到达率、非机动车到达率对延误和冲突数的影响。研究结果表明,非机动车堵塞多发生在非机动车与行人刚开始的交互处,并向来车方向延伸。与进出站行人到达率相比,行人和非机动车延误受非机动车到达率影响更显著;在进出站行人比例为0.5时,行人和非机动车延误达到峰值;进站行人比例为1时,行人和非机动车延误比出站行人比例为1时延误小;在行人到达率一定时,冲突数随着非机动车达到率的增大而增加,当行人到达率较小时,冲突数呈缓慢地增长趋势,随着行人到达率的增大,冲突数增长率呈现先增大后减小的趋势。     

基于元胞自动机的人车交互行为数值模拟方法研究

为提高在复杂人车交互场景下人车混流疏散模拟合理性,对该类场景下安全设计及高效运营提供可靠技术支持.本文基于元胞自动机模型构建开发考虑行人绕行障碍物,车辆行进中避让行人,以及车辆停启对行人过道判断影响等因素的人车混流交互模型.利用该方法对西安某典型商业地下停车场进行仿真模拟,研究在该场景下的微观人车交互行为与疏散时间及疏散过程中的安全事故的关系.结果表明,本文构建的模拟方法将行人与车辆分别设定独立行为规则并进行非线性耦合模拟,更符合现实场景;通过场景模拟结果可得,在车道承载能力范围内,车道内车辆与停车位交互的影响是对人车混流过程中产生延误和危险情况的主要因素.     

基于口岸行人需求空间的经典社会力模型研究

为了有效分析通关口岸行人交通特性,提高口岸安全管理水平,以澳门某通关口岸的行人密度调查数据为基础,分析建立需求空间预测数学模型.对比国内外研究成果与口岸行人需求空间的差别,标定了通关口岸大厅的行人行走行为参数.再通过行人需求空间模型的研究,确定了社会力模型参数的取值范围.最后,通过VISSIM仿真平台,开展仿真研究,以行人自动渠化和瓶颈摆动现象作为衡量指标,对比分析社会力影响范围参数标定后与缺省值情况下的行人交通模拟效果.仿真结果说明当社会力影响范围为0.31～0.45时,能够有效减少行人振荡,行人之间有一定的挤压效果,仿真结果更有效,更符合实际交通状况,从而验证本文标定参数方法的可行性.     

考虑行人避障行为的元胞自动机模型

在实际疏散过程中,行人会在障碍物前一段距离就采取绕行行为,从而造成在障碍物前方形成一个无人进入的"避让三角区",而在通过障碍物后,行人轨迹又会向内收束从而在障碍物后方形成"收束三角区"。而传统的离散模型无法模拟出行人的这一现象。针对此问题,考虑建立带有决策点的改进场域模型。模型引入决策点的概念,当该点触碰到障碍物后就会引导后方行人转向,从而再现行人绕行的现象。结果表明:当走廊内不存在空间障碍物时,决策点的临界距离设置不同,会使人群呈现梯形或拱形形状中的一种;而当走廊内存在空间障碍物时,人群的行走过程可以分为直线行走阶段、避让阶段、通过阶段、出口聚集阶段,模型的模拟结果可以还原出真人实验中所产生的"避让三角区"和"收束三角区"现象。     

城市道路人车冲突和碰撞概率微观模型研究

利用临界间隙理论,定义了城市道路行人过街的安全感知特征;在此基础上,利用概率论方法,研究行人与机动车之间的交通冲突和碰撞微观机理,分别推导出人车冲突和碰撞概率微观模型.采用贝叶斯全概率公式和蒙特卡洛仿真方法求出具体的概率值,来分析行人安全感知、驾驶人反应时间、车流量及车速等对行人安全造成的影响.最后,基于人车冲突概率的90%置信水平,建立了行人过街的危险度评价指标,从而为交通管制实施提供最佳依据.     

基于Petri网军民共用停机坪运行仿真与分析

为解决军民用停机坪运行冲突问题,通过分析军用飞机与民用飞机共同使用机坪及其附近区域的滑行规则,基于模块化建模思想,建立基于停机坪区域的分层赋时着色petri网模型。提出冲突点选择避让机制,设计运行模型控制器,将场面运行控制知识与模块的库所和变迁集成,增强模型的智能决策能力,基于CPN Tools软件平台实现模块化建模。结果表明,采用规则的算法模型能有效减少军用飞机与民用飞机冲突,实现冲突解脱控制,验证了模型的有效性,保证军民用飞机高效、有序运行。     

信号交叉口行人交通冲突特性及影响因素分析

为减少行人交通冲突、有效避免交通事故,以信号交叉口的调查数据为基础,开展行人与机动车冲突特征和影响因素分析.在高峰时段,运用基于视频的人工观测法采集行人与机动车冲突数据,分析人车冲突的形式与类型.获取交通冲突表征指标,运用FCM聚类分析方法得出各类型交通冲突的严重性和危险度.在此基础上,进一步分析违法率、行人观察行为与行人冲突的相关性,发现违法率与行人交通冲突存在正向线性关系,而行人的观察行为能有效防止交通冲突的产生.     

社会力模型的改进研究

为了提高大规模人群行为模拟的有效性,该文基于人群行为特点对社会力模型进行了改进研究.通过引入出口吸引力和朋友吸引力分别描述了出口对行人的吸引作用及行人的成群结队现象.在考虑相对速度对社会心理力影响的基础上,修正了期望速度,提出了一个与剩余时间、行人间距离以及周围行人速度有关的自我期望速度函数,由此得到了社会力修正模型.该模型可以用来更为真实地模拟突发事件中的大规模人群行为.     

排队论在改进门诊排队管理中的应用

文章对医院门诊排队管理现状及存在的问题进行分析,以排队理论为基础,改进门诊排队管理模型,优化门诊流程。利用计算机对门诊排队管理系统的结构和行为进行模拟,提出合理的解决方案,平衡医院门诊的服务成本和患者的等待时间。     

自动紧急制动系统行人避撞策略及仿真验证

为提高自动紧急制动系统对行人保护的安全性,提出了一种采用上层模糊控制和下层PID(proportion integration differentiation)控制的分层控制行人避撞策略。以某款E级SUV车辆为研究对象,建立其动力学模型,在国内外真实行人测试场景下,构建了基于TTC(time to collision)碰撞时间理论的风险评估模型,通过Matlab和CarSim软件的联合仿真,对控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:所提出的自动紧急制动系统行人避撞策略能满足国内行人测试工况标准,与行人最小安全距离为0.9m;在保证安全的前提下,模糊控制可自动调节制动强度,输出减速度范围控制在4.8～6.1m/s2,有较好的舒适性;TTC风险评估模型正确发出了行人碰撞预警,无漏警和误警发生。     

Modeling Mixed Traffic Flow at Crosswalks in Micro-Simulations Using Cellular Automata

The cellular automata (CA) micro-simulation model was used to describe the behavior of the mixed traffic flows at crosswalks where the pedestrians compete with the vehicles to cross the roadway. The focus of this paper is the behavior of pedestrians and the influence of pedestrians’ behavior on the vehicle flow, pedestrian flows, and the vehicle waiting time. The proportion of pedestrians who do not obey traffic laws, the group effect, and expected waiting time of pedestrians, regarded as the most important pedestrian characteristics, are taken into consideration in the analysis. Simulation results show the ability of the micro-simulation to capture the most important features of mixed traffic flow.     

基于排队论的建筑复合型通道服务水平评价

复合型通道是大型公共建筑交通系统的重要组成部分.为了定量描述复合型通道行人交通流的特性,达到解决公共建筑行人交通问题的目的,将建筑中复合型通道空间中的等待服务队列描述为排队系统.分析不同参数影响下的行人流特性,构建单位宽度行人流率计算模型,引入行人服务水平概念.以厦门快速公交系统嘉庚体育馆站和某大学食堂实际调查数据为基础,建立了复合型通道空间行人服务水平评价方法.     

视距和潜意识行为对行人交通流的影响

在行人交通流格子气模型的基础上,考虑行人视距和潜意识行为提出了视距和潜意识行为作用的行人流格子气模型,并进行计算机数值模拟.结果表明,在行人交通中,潜意识和视距对行人交通的影响非常重要,尤其是视距对行人交通的影响更为明显.考虑行人视距的作用可以较大幅度的提高行人的平均速度,考虑潜意识的作用在一定程度上可以有效缓解堵塞的发生,同时考虑潜意识和行人视距的作用,不仅可以提高行人的平均速度,也可以有效的缓解堵塞现象.     

基于动态切换的城市轨道交通车站应急疏散模型

基于应急条件下乘客可能采取的最近疏散行为、退避疏散行为、从众疏散行为、回返疏散行为、均衡疏散行为等5种主要疏散行为对乘客吸引力的动态变化,构建了基于应急信息刺激的乘客疏散行为动态切换的3层模型体系.对不同微观行人仿真模型的优缺点进行分析,构建了融合应急行为决策模型、A*算法、社会力模型的应急疏散联合仿真体系.最后,利用实际城市轨道交通车站的应急疏散调查数据,对模型参数进行了标定,并对仿真效果进行了验证.     

基于时空消耗法的信号交叉口行人通行能力

为计算信号交叉口行人通行能力,提出时空消耗的方法.采用摄像法和人工测量法对北京中关村大街北四环和黄庄信号交叉口进行观测,采集数据包括交叉口人行横道长度、宽度、行人绿灯时间、行人步行时间、行人占用空间等,得到交叉口的时空资源并计算行人最小平均时空消耗,从而推算出人行横道的通行能力.2个交叉口的模型计算结果与实际观测数据误差分别为11.0%和5.8%.其对比分析结果表明,基于时空消耗方法的行人通行能力模型能够应用于交叉口的规划设计和控制管理.     

行人过街设施选择偏好的非集计模型

为提高行人的交通安全水平和过街设施的使用效率,研究行人对过街设施的选择行为.对中关村大街选择人行横道和过街天桥的402个行人进行问卷调查,内容包括行人特性、设施特性及行人对过街设施的选择特性;基于调查数据,分析了影响行人选择过街设施的因素,并建立了反映选择偏好的二元Logit模型.观测数据和模型预测结果对比分析表明,模型对行人选择人行横道和过街天桥的预测准确率分别为80.29%和85.66%.     

中心护栏对行人交通流的影响研究

【目的】研究不同博弈行为、中心分隔护栏的长度和位置布局对行人流动力学的影响。【方法】考虑行人运动过程中的心理变化,引入博弈和学习策略,用以刻画行人在面对位置冲突时所采取的决策行为,分别建立相应的单向和相向行人流格子气模型。【结果】在单向行人流中,中心护栏长度对行人流无影响;而在相向行人流中,中心护栏的长度和位置布局对行人运动效率具有明显的影响。【结论】在单向行人流的通道中设置中心护栏不会影响行人流的宏观特性,也不会提高行人的整体运动效率;而在相向行人流的通道中,设置中心护栏可以提高行人运动效率,且设置有空隙的两个中心护栏比设置无空隙的单一中心护栏更能提高行人的整体移动效率。