车辆长度对路段交通流的影响

在NaSch模型的基础上,考虑车辆长度,建立一维元胞自动机交通流模型.通过引入平均间距、占有率和启止密度等参数,数值模拟周期性边界条件下,车辆长度对路段交通流的影响.     

高速公路间断放行的能耗和排放影响

公路交通业是能源消耗大户,也是催生雾霾天气形成的废气污染物的重要排放源。雾霾天气会使交通不能正常运行,为此制定的交通管理措施影响到能源的消耗和污染物的排放。该文从节能减排的角度,在制定最优的浓雾条件下高速公路间断放行措施中尽量减少车辆的能耗和排放。通过建立交通流元胞自动机(CA)模型,探讨了不同的间断放行措施对能耗和排放的影响。研究结果表明:在满足每车道最低交通量和交通安全要求的前提下,间断放行数量有一定的区间限制,采用区间下边界的数值时,放行车队通过雾区时平均每辆车的能耗最小,同时CO和NOx排放最少。     

基于元胞自动机的污染物潜水面扩散仿真算法

污染物由介质进入地下潜水面后,会在饱和带随地下水径流发生扩散。对该过程进行动态模拟与评估,可为地下水污染应急决策提供可视化手段。以元胞自动机为基础,耦合地下水污染扩散的分子扩散和机械弥散过程模型,构建了污染物地下水扩散的元胞自动机规则。采用抛物线方程模拟污染源汇项的输入,在二维平面上通过经验公式推演水动力弥散系数,计算元胞的污染扩散通量。将该方法应用到北京密怀顺地区,动态模拟农药在潜水面的扩散过程,具有较好的可视化效果。     

车辆进小区的瓶颈效应及其对路段交通流的影响

车辆提前减速进入居民小区会形成一个交通瓶颈,尤其在晚高峰期间会明显降低道路通行能力.基于考虑慢启动效应的VDR(velocity dependent randomization)模型,并引入期望时间反映车辆进入小区前的提前减速行为,研究了单向单车道和双向两车道两种情况.模拟结果显示:当入区概率较大时,存在一个临界进车概率,当进车概率大于临界值时,出现一个流量平台.临界进车概率及其对应的流量值随入区概率的增加而减小;当进车概率小于临界值时,双向两车道系统流量要大于单向单车道.双向两车道时路段上存在3个瓶颈,即小区入口以及上下游路口.小区入口与路口保持一定距离,可减少瓶颈之间的干扰,则小区入口位置的变化对道路通行能力的影响不明显.     

车辆进小区的瓶颈效应及其对路段交通流的影响

车辆提前减速进入居民小区会形成一个交通瓶颈, 尤其在晚高峰期间会明显降低道路通行能力. 基于考虑慢启动效应的 VDR(velocity dependent randomization) 模型, 并引入期望时间反映车辆进入小区前的提前减速行为, 研究了单向单车道和双向两车道两种情况. 模拟结果显示: 当入区概率较大时, 存在一个临界进车概率, 当进车概率大于临界值时, 出现一个流量平台. 临界进车概率及其对应的流量值随入区概率的增加而减小; 当进车概率小于临界值时, 双向两车道系统流量要大于单向单车道. 双向两车道时路段上存在 3 个瓶颈, 即小区入口以及上下游路口. 小区入口与路口保持一定距离, 可减少瓶颈之间的干扰, 则小区入口位置的变化对道路通行能力的影响不明显.     

从动能损失看弯道路段的通行能力

基于元胞自动机NaSch交通流模型,提出弯道交通流的能耗公式.在开放边界条件下研究不同弯道曲率半径、弧长、摩擦系数等因素对各种能耗的影响.模拟结果表明:在不同影响因素情况下,对应的各种能耗随进车概率的变化趋势相似,安全能耗总是最小的,趋于零;弯道的曲率半径和摩擦系数越小、弯道弧长越长,出现能耗平台的临界进车概率点越小,...     

城市次干道路段机动车污染物排放因子的测定

选择上海市路网某典型次干道上的两点进行机动车污染排放因子测试，获得了城市次干道上机动车排放污染物浓度、交通参数、气象参数等实测数据．根据观测点处不同的气象条件，选用不同的大气扩散模型进行反推，得出机动车排放源强及平均排放因子，并在此基础上应用多元回归方法进行计算，获得了8大类机动车各种排放污染物的单车排放因子。     

固执者对舆论传播动力学的影响研究

为了研究固执者对舆论传播动力学的影响,引入固执强度来描述人员偏向原有态度的强弱,建立了相应的元胞自动机舆论传播模型。通过数值模拟研究了固执强度、固执者占有率和系统尺度对舆论的影响,并对典型的时空演化斑图进行了讨论。研究结果表明:固执强度极大时才会对系统终态赞同率产生明显影响;系统的初态赞同率对系统演化的最终结果起主要作用;固执者占有率越高,系统两相共存态的区域越小,人们越易达成共识;系统大小对系统终态结果无影响。     

NaCl对燃煤污染物排放的影响研究

为了掌握与垃圾混合燃料时,垃圾中的氯化物对燃煤污染物排放特性的影响规律,用热分析仪及烟气分析仪实验研究了添加ＮａＣｌ前后煤的燃烧排放特性。实验结果表明,ＮａＣｌ的存在延长了ＳＯ２在煤样中的停留时间,抑制了ＳＯ２的排放,有利于在煤燃烧过程中进行了ＳＯ２的脱除。     

教室内桌椅结构对疏散效率的影响研究

利用我们已建立的元胞自动机疏散模型,研究了双出口教室内桌椅结构对疏散效率的影响,并分析了疏散效率的差异问题。研究结果表明,带有写字板的培训椅增加了一些学生到达出口的疏散距离,导致疏散效率降低,并且所有学生同时进行疏散的疏散时间可能不会是最短。该研究有助于教室和类似场景内桌椅的结构设计。     

研究振动减速带对行车安全的影响及控速效果

针对在长大下坡段等事故高发段应用越来越多的振动减速带,在简述其作用、特点和与行车安全之间的关系基础上,采用试验的方法分析振动减速带可能对行车安全造成的影响,并验证振动减速带具有的控速效果.最终得出振动减速带的设置能有效减慢车速,降低事故发生几率,保证事故高发段行车安全,而且还不会对行车舒适度与车辆自身结构造成破坏.     

基于时间短时尺度的城市快速路路段元胞自动机交通流速度变化概率分析

元胞自动机交通流运动是利用交通流基本参数来研究加速规则、减速规则、换道规则和车辆移动的变化规律,最重要的是利用车辆速度v来确定不同时间不同交通流条件下的车辆速度变化特性.结合国、内外有关元胞自动机交通流研究的经验和方法,通过分析在同一地点、时间尺度为1 min的交通流在t与t+1时刻的平均速度变化关系来确定基于时间短时尺度的元胞自动机城市快速路路段交通流的速度变化概率,并总结出不同条件下的加、减、匀速概率P,为研究基于时间尺度的元胞自动机城市快速路路段交通流模型提供重要的数据分析基础.     

收费站对高速公路交通流能耗的影响

【目的】为探讨电子收费(ETC)通道设置的必要性,研究高速公路收费站路段的交通流能耗模型。【方法】在元胞自动机NaSch交通流模型的基础上,针对单向单车道的收费站路段提出交通流的能耗公式,并数值模拟周期边界条件下车辆在收费站的滞留时间对交通流能耗的影响。【结果】车辆在收费站的滞留时间越长,道路上交通流的能耗值越小,对应的流量和平均速度也越小,交通堵塞现象就越早发生;人工收费站路段的交通流能耗比电子收费站路段的交通流能耗值小。【结论】人工收费站路段比电子收费站路段更容易发生交通堵塞现象。     

教室内布局对人员疏散影响的研究

考虑教室内桌椅对人员运动速度的影响,建立了存在座位区域和过道区域的人员疏散元胞自动机模型,并分析人员密度、出口位置及课桌布局对人员疏散时间的影响.数值模拟结果表明,当出口设在侧面时,出口不应正对课桌和座位,紧靠出口墙壁侧留有纵向过道对疏散有利;纵向过道的数目和宽度对疏散都有影响,设计布局时,应使人员能较快离开座位区域,...     

一种基于元胞自动机变换的图像边缘检测方法

提出了一种新的基于元胞自动机变换的图像边缘检测方法.应用二维元胞自动机,首先确定合适的二维变换基函数,然后对图像进行元胞自动机变换,将变换系数进行子带编码,再根据基函数的性质,分离出变换系数中的高频部分,最后经过反变换得到图像的边缘信息.此算法简单实用,仿真实验结果较好.     

基于模糊逻辑的元胞自动机用于图像处理

提出了一个基于模糊逻辑的元胞自动机模型用来处理图像处理中的图像分割问题。将元胞自动机原理中的元胞状态转化为模糊元胞状态,并将演化规则转化为模糊规则从而建立模糊元胞自动机模型,使图像中灰度水平介于目标和背景之间的像素得以较好地归类,从而得到一种新的图像分割方法。     

二维行人交通模型中转向运动对阻塞相变的影响

采用二维元胞自动机模型研究周期边界条件下正方形网格上的行人交通现象. 与Muramatsu-Nagatani的行人模型不同,提出了两个模型采用并行更新规则. 在模型I中,研究不同系统尺寸下转向运动对于相变的影响;而在模型II中,研究不同比例的两类行人运动时的相变现象. 模拟结果显示:当行人密度超过临界密度后,就会发生动力学阻塞相变,而发生相变的临界密度显著提高. 由于行人转向运动,从自由运动相到阻塞相存在一个很宽的过渡区域,在该区域内系统可能演化到两种不同的终态.     

基于地理空间实体的矢量元胞自动机研究

元胞自动机是能模拟复杂行为的离散动力学模型，GIS与元胞自动机的集成对于模拟地理时空过程具有很大的优势。但是标准CA的一些限制因素如空间尺度、精度及数据量问题、邻居定义等制约了其模拟真实世界的能力。本文通过分析地理现象和元胞自动机之间的关系，从元胞及状态、元胞空间、邻居、转换规则、离散时间五个方面对标准元胞自动机的组成部分进行了扩展，构建了在不规则的地理空间中基于地理实体的元胞自动机模型，同时提出了一个通用的基于地理实体的元胞自动机模型和地理信息系统集成的框架。     

一维Conway元胞自动机的涌现计算

给出四参数Conway元胞自动机的翻转规则及演化结果. 通过增加相邻元胞数量发现， r=1的规则中没有Wolfram第四等级； r≥2中存在Wolfram第四等级.     

基于模糊逻辑的元胞自动机用于图像处理

提出了一个基于模糊逻辑的元胞自动机模型用来处理图像处理中的图像分割问题。将元胞自动机原理中的元胞状态转化为模糊元胞状态,并将演化规则转化为模糊规则从而建立模糊元胞自动机模型,使图像中灰度水平介于目标和背景之间的像素得以较好地归类,从而得到一种新的图像分割方法。