公路隧道交通的元胞自动机模型及仿真

在Nagel-Schreckenberg交通流模型中,用速度负补偿机制代替原有的随机减速机制,建立公路隧道交通的一维元胞自动机交通流模型,并进行数值模拟及模型解析.数值模拟结果显示,模型的最大流量点对应的平均速度低于系统的极限速度,适当调节相关参数可以极大限度提高公路隧道通行能力.模型的理论解析与数值模拟结果相一致.     

开放性边界条件下优先随机慢化对交通流的影响

NaSch模型是一种描述单车道高速公路交通的概率性元胞自动机,但它不能再现实际交通中出现的同步流现象.研究表明:改变NaSch模型的基本演化次序后,开放性边界系统在高产生概率和高消失概率这两种情形下出现低速的同步相,减小了追尾事故发生的可能性,提高了道路的通行能力.计算机模拟的结果显示了同步流、启止坡、非平衡相变等实际交通所具有的特性.     

基于卡诺图初等元胞自动机的演化规则

依据初等元胞自动机演化规则的特点,借助卡诺图化简,导出初等元胞自动机演化规则的函数形式。进一步利用推导出的演化规则的函数形式,给出演化规则90和演化规则184的演化定理及相关定理的证明。     

一种改进的Nagel-Schreckenberg交通流模型

在Nagel-Schreckenberg交通流模型基础上,通过局域密度及当前车速两个参数来实现对减速概率的控制,同时考虑规则的不同运作次序可能会对系统的演化产生非凡的影响,提出一个改进的一维元胞自动机交通流模型,并进行数值模拟,将模拟结果与实测数据进行比较.结果显示,适当调节系统的相关参数,可以实现畅行相→低速同步相→宽幅运动阻塞相的转变.从系统中可以发现同步流和相分离的存在,弥补了Nagel-Schreckenberg交通流模型无法实现大尺度同步流的缺陷.     

多级速度效应模型的分析解

基于速度效应模型,提出了多级速度效应模型。在建立该模型的过程中,将原本仅考虑目标车辆之前的第一辆车的虚拟速度推广至考虑前方多辆车的虚拟速度,因而该模型所包含的交通信息更为丰富,更能真实地反映实际道路交通状况。数值模拟得到的基本图显示:存在交通噪声(随机减速概率p≠0)时,较之NaSch模型更接近于实测数据;无交通噪声(随机减速概率p=0)时,能诱发亚稳态和迟滞现象。进一步借助于平均场理论,获得了多级速度效应模型在存在交通噪声时流量的近似解,无交通噪声时流量的精确解。     

一种自适应普遍路况的元胞自动机交通流模型

在Nagel-Schreckenberg(NaSch)模型的基础上,考虑重力对行驶坡道上车辆的影响,将时间与空间上连续的加速、减速效应离散化,以概率pup和pdown的方式进行一次性速度补偿,提出一个改进的NaSch模型,并对改进的模型进行计算机数值模拟.模拟结果显示,改进后的模型能准确反映特殊路段对行驶车辆的影响,同时再现了与实际交通相一致的时走时停交通波等复杂的非线性现象,能自动适应普遍路况.     

从大学物理到中学物理的回归

大学物理课程涵盖内容广泛,研究问题广博,物理思想深刻,研究方法多样。本文以中学物理中的力学、热学、光学、电磁学中的典型问题为例,从大学物理的层面对其进行分析,指出大学物理是中学物理的延续与升华。     

一维五邻居元胞自动机的演化行为

依据一维五邻居元胞自动机的演化特点,借助于卡诺图,导出其演化规则的函数形式.进一步利用推导出的规则的函数形式,给出演化规则(eOefeOeO)的性质及性质证明和计算机数值模拟.     

城市静态网络交通流研究

基于BML模型,将城市道路设置为10×10条道路的二维静态网络,在开放性边界条件下,研究不同消失概率、车辆长度、最大速度及红绿灯周期与绿信比等影响因素对东西向车道和整个网络交通流特性的影响,再现与实际交通相一致的非线性现象。     

多级速度效应模型的近似解

在速度效应模型的基础上,我们提出了多级速度效应模型．在建立该模型的过程中,我们将仅考虑本车之前第一辆车的虚拟速度推广至考虑前面多辆车的虚拟速度,因而该模型所包含的交通信息更为丰富,更能真实地反映实际道路交通状况．数值模拟得到的基本图显示： 存在交通噪声（随机减速概率p 0）时,较之NaSch模型更接近于实测数据;无交通噪声（随机减速概率p＝0）时,能诱发亚稳态和迟滞现象．进一步借助于平均场理论,获得了多级速度效应模型在有交通噪声时流量的近似解,无交通噪声时流量的精确解．