基于细胞自动机的信号控制交叉口交通流模拟

应用细胞自动机方法对信号控制交叉口的动态交通流进行建模和模拟,可以使比较复杂的交通状态模拟用相对简单的计算来实现。介绍了几种用于交通流模拟的细胞自动机模型及其研究进展,在上基础上,给出了一种新的细胞自动机模型来描述车辆在交叉口的转移状态,讨论了交通拥挤和延误的二维演变,并用这一方法模拟了不同规则下的车道变换问题,通过比较模拟结果和原始输入方案可以优化信号配时。     

基于元胞自动机的双车道环岛交通流特性研究

针对以元胞自动机模型模拟单车道环岛交通行为推断多车道环岛交通流特性的局限性,通过分析双车道环岛上车辆在自由流下的期望行驶路线、在非自由流下的期望换道临界位置和极限位置,描述双车道环岛上车辆的换道决策,建立双车道环岛的元胞自动机模型。数值模拟分析结果表明:环岛总延误时间与环岛限速、车辆驾驶员熟练程度以及车辆左转概率有关,同时也受环岛周长的影响;在其他因素不变的情况下,若环岛周长越小、车辆限速越大、车辆左转概率越小以及驾驶员熟练程度越高,则环岛总延误时间越小。     

基于元胞自动机的航道交通流仿真

文章基于自动识别系统(automatic identification system, AIS)数据,将汇入主航道的分支交通流对航道整体交通状况的影响进行研究,该种情况类似于城市交通中匝道入口的汇入情形。鉴于航道内的该种情况,以元胞自动机进行建模仿真;并通过分析可追越条件下两船之间的速度关系,发现其中规律与三相交通流理论中的速度适应机制相契合,于是将基本图理论与三相交通流理论中的合理部分相结合,构建一个既符合实际又便于模拟的单向双通道航道内的交通流模型,并通过图像和时间序列相关分析对该模型进行说明和验证。此外还利用该模型对带有汇入主航道内的交通流出现的一些交通现象进行仿真和说明。     

基于防御性驾驶的一维元胞自动机交通流模型

针对SDNaSch模型中车辆容易发生急刹车行为的不安全性问题,对前车停车之前的减速行为进行研究,提出了一种基于防御性驾驶的一维元胞自动机交通流模型.通过计算机数值模拟,得到了不同防御性减速概率下流量-密度关系,平均速度-密度关系,急刹车比例-密度关系与时空图,并对防御性驾驶模型的安全性与稳定性进行了分析.结果表明,DD模型提高了中高密度的流量,延缓了完全静止堵塞现象的发生,大大减少了运行车辆的急刹行为,提高了道路交通的稳定性与安全性.在中高密度区域,出现稳定均匀的同步流,同时发现与实测数据相符合的"速度跃迁"现象,与SDNaSch相比,能够更好地描述道路交通流的实际运行状态.     

一种高速公路隧道交通流元胞自动机模型

针对高速公路隧道交通瓶颈,通过分析高速公路隧道区域通行环境特性,研究车辆行驶在高速公路隧道路段时的换车道、加速、减速等微观交通现象,在双车道元胞自动机模型STCA模型基础上,引入车辆速度控制条件和车道控制条件,提出了一种高速公路隧道交通瓶颈元胞自动机模型,分析了不同长度高速公路隧道对区域路段交通流的影响。研究结果表明：建立的模型能够模拟车辆在高速公路隧道区域的时空变化特征;高速公路隧道瓶颈会对紧邻瓶颈下游的特定长度路段的交通流产生缓冲作用;隧道路段区域的最大流量以及平均车速与无隧道路段区域相比,将会随着隧道长度的增加而逐渐降低。     

基于智能体和元胞自动机的海上交通流模拟

为提高海上交通流模拟效率,提出基于Agent和CA相结合的海上交通流模拟模型.该模型保持了Agent模型的框架并利用了CA模型的空间数据组织结构,继承了CA模型良好计算性能的优点,计算效率明显提高.实验结果表明,Agent和CA结合模型较单纯的Agent模型具有更好的计算性能,为大规模实时海上交通流模拟提供了可能.     

元胞自动机交通流模型的关联函数解耦处理

依据概率论的定义,对关联函数的解耦,给出两点的关联函数与转入、转出及刹车概率之间的关系,并对其结果进行了讨论,计算机数据模拟结果与理论结果一致。     

基于元胞自动机的事故交通流模型仿真

针对发生事故的双车道模型,考虑行驶车辆是否在事故车道以及距离事故的远近,分析不同区域的换道特点,建立双车道元胞自动机模型。在开放边界条件下,改变进口车辆的驶入率和事故的持续时间,得到了车流量和平均车速的变化曲线,结果表明,在发生交通事故时应缩短事故处理时间,并将入口车辆进入率降至一定值。     

元胞自动机FI交通流模型的能耗研究

在周期边界条件下,通过引入确定(随机)减速过程中动能减少的车辆分布,研究单一交通流元胞自动机Fukui-Ishibashi模型(FI模型)的能耗问题.研究发现,FI交通流模型的能耗在最大流量处发生不连续的变化,急剧减少趋近零,其左右各存在交通能耗极大值.在最大流量处,确定(随机)减速过程中动能减少的车辆分布最小,交通能耗随着车辆最大速度的增大,车辆长度的增长和随机减速概率的增大而增加.     

单速及多速车道元胞自动机交通流模型研究

通过计算机数值模拟,得到了单速车道和多速混合车道元胞自动机交通流模型的基本图,并对这两种模型的交通流特性进行了分析和讨论。     

信号交叉口延误计算方法的比较

在论述控制延误、停车延误和引道延误概念和关系的基础上,着重分析了用于计算延误的调查法、分析法和仿真法,并以十字型交叉口为案例,分别使用点样本法、HCM2000法、SimTraffic 5系统和VISSIM 3.60系统计算交叉口延误.经分析认为,VISSIM 3.60系统在交通行为描述和参数设置方面更为细致,因此更适合计算国内混和交通流条件下信号交叉口延误.     

信号交叉口交通流延误调查分析

研究了信号交叉口的交通流特性、受阻过程、延误调查与计算方法，针对停车时间的点样本法和行程时间的车牌照法，结合我市迎泽街某交叉口的调查数据进行延误分析与比较，为信号配时优化设计提供了原始资料。     

交叉口绿灯信号倒计时等因素对车速的影响

针对绿灯信号倒计时与其他道路交通因素对交通运行的综合作用问题,选择6处道路交叉口为调查地点,使用雷达测速设备采集进口道自由流车速及车辆通过的时间点,同时标记超速数据。运用描述统计及假设检验、方差分析、列联表等推断统计方法分析速度均值、离散度、超速率等数据与绿灯信号倒计时等因素之间的关系。结果发现：是否安装交通违法检测设备对车速均值具有显著影响,而绿灯信号倒计时则没有显著影响;在绿灯信号倒计时且无交通违法检测设备的情况下,车辆速度均值会更高;绿灯倒计时会对超速比例产生影响。研究结果表明,单独使用绿灯信号倒计时会对交通安全产生不利影响,应同时安装交通违法检测设备,会使车速与超速率得到有效控制。     

考虑鸣笛效应的城市路段机非混合交通流模拟

针对具有机非分隔线的城市道路,自行车试图超越前方较慢车辆而越线占用机动车道的现象,采用多车道元胞自动机模型对考虑机动车鸣笛效应下的机非混合交通流进行建模与数值模拟,以衡量鸣笛对自行车越线行驶下的机动车及自行车交通特性的影响.通过仿真实验,发现在机动车中等密度条件下,鸣笛对自行车的越线行为有明显的抑制作用,进而在自行车中等密度范围内,能够提高机动车流量,增加路段输运量,而在自行车高密度条件下将降低自行车流量,进而降低路段输运量.而在机动车低密度及高密度范围内,鸣笛的作用不明显.研究发现,鸣笛效应的引入能够使机非混合交通流元胞自动机的模拟更为接近实际交通运行状况.     

基于结构方程的信号交叉口驾驶人两难区选择行为影响因素分析

驾驶人在信号交叉口两难区的驾驶选择行为影响因素分析对交叉口的安全运行具有重要意义。通过设计问卷,获取了不同个人属性、不同道路情况、考虑设置辅助驾驶系统等因素下驾驶人的选择行为,使用结构方程分析了上述因素对驾驶人在两难区的选择行为的影响。结果表明:驾驶人的个人属性、驾驶信息、对于辅助系统的态度及意见等都对驾驶人在两难区的选择行为有直接的影响,而其中驾驶人的驾驶信息是主要影响因素。     

信号灯作用下的城市隧道路段交通流模型研究

分析了城市隧道路段的交通流特征,建立了城市隧道路段的元胞自动机模型,并针对隧道与上下游交叉口不同相对位置、不同相位差的情况,进行了数值模拟。仿真结果表明,城市隧道路段的通行能力受到隧道与信号灯的相对位置以及上下游信号灯的相位差等共同影响。合理的信号配时控制可以提升路段和交叉口通行能力,减轻拥堵;但是当隧道离下游交叉口较近时,路段通行能力明显降低,隧道内拥堵严重,信号控制手段收效甚微。     

1980年以来长春市主要交叉路口交通量时空变化特征研究

通过对20世纪80年代以来长春市主要交叉路口交通量相关数据的GIS技术分析,研究了主要交叉路口车流量和人流量的时空变化特征,总结了长春市现在的道路网及交叉路口设置及布局存在的问题,进而提出了解决长春市现存的一系列交通问题的措施.     

非机动车影响下信号交叉口转向通行能力模型的比较

混合交通条件下,非机动车显著影响着信号交叉口转向机动车通行能力.文章剖析了现有的非机动车影响下交叉口通行能力的解析算法,建立了基于VISSIM的通行能力仿真模型,标定了模型参数.通过算例,比较了各种解析和仿真模型.通过仿真实验分析了非机动车对机动车延误、转弯速度的影响.研究表明:各种模型得到的结果差别较大,其中,HCM(2000)与chen等人(2007)的方法计算的通行能力与仿真实验结果较为一致.假设非机动车在机非冲突区总能够抢先通过,将导致低估机动车通行能力;而只考虑绿灯初期非机动车成群通过造成的影响,将导致高估通行能力.随着冲突非机动车流量的增加,单位数量的非机动车对机动车通行能力、延误和转弯速度的影响逐渐减小.转向车流的仿真通行能力值与平均转弯速度显著线性相关.     

大流量路段路网节点交通流统计分布分析

作者根据调查获取的实际交通流数据,在分析比较常用的交通流分布（泊松分布、二项分布、负二项分布）的基础上,提出用正态分布拟合交通量观测数据,并用X^2检验和Lilliefors改进后的柯尔莫哥洛夫检验（Dn检验）对各路口全天多时段流量、分时段流量、分流向、分车型等观测数据分别进行大子样和小子样的假设检验,结果表明对于大流量交通拥堵路段,用正态分布拟合其道路交通流量数据能够达到很好的拟合效果。这个结果为道路改造、交通管理、城市交通规划、交通仿真等提供了更接近实际的交通流数学模型。