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。     

城市混合非机动车流的元胞自动机仿真模型

在我国中小城市中,非机动车流主要由电动自行车与电动三轮车构成,本文针对两种车辆的实际尺寸和驾驶特性的差异,在STNS(Symmetric Two-lane NaSch)模型的基础上,考虑前车速度效应,建立多车道混合非机动车元胞自动机模型。通过计算机仿真,得到在不同电动三轮车比例、慢化概率下、换道概率下的基本图。结果发现,随着电动三轮车比例的增大,出现了偏析的现象,且非机动车流通行能力降低;随着慢化概率的增加,电动三轮车的减速行为更容易引起堵塞;换道概率对非机动车混合交通流影响较小,随着道路占有率的增加,电动自行车换道成功率曲线快速下降到0,而电动三轮车换道成功率曲线则呈现先增加后减少的趋势。     

基于元胞自动机的学习者行为模拟

本文提出一种基于元胞自动机模拟学习者行为取向的模型,并进行了单一的和2个影响因素对不同类型学习者的模拟。演化结果显示,该模型能够有效地模拟学习者的行为取向,影响因素对不同学习者人群的影响规律与实践中观察到的现象相符合,在复杂系统科学领域具有良好的应用前景。     

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。     

基于元胞自动机的路面车流荷载

引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟路面上的车流荷载,用元胞的演变规则分析车流行驶过程中各个车辆的速度以及它们之间车距的变化;车辆振动模型采用1/4车身结构的2自由度模型,并根据国家标准GB7031-86规定生成路面轮廓的时域信号.分析了某盾构隧道在车流荷载作用下的动力响应,为研究车流荷载作用下隧道结构动力响应提供了数值参考.     

一种考虑能见度影响的元胞自动机交通流模型

本文建立一种考虑能见度影响的元胞自动机交通流模型,研究了产生概率、消失概率及能见度对交通流的影响.计算机模拟结果表明,产生概率和消失概率均只在一定范围内影响系统流量的变化;能见度影响的路段为系统的瓶颈,为避免其上游路段出现严重堵塞,应根据能见度大小,对产生概率和消失概率进行合理调节;当能见度很低时,瓶颈路段及其上游路段...     

基于元胞自动机的绿色驾驶行为特征仿真

绿色驾驶是可以使驾驶人在驾驶过程中节油减排的一系列驾驶措施。为了研究绿色驾驶的行为特征,建立了多车道元胞自动机模型进行仿真,并以北京北三环某路段作为仿真场景对模型进行标定和验证。利用该仿真模型,研究纵向驾驶行为和横向驾驶行为对交通运行、能源消耗以及尾气排放产生的影响。构建了绿色驾驶行为判别标准,并通过预测得到绿色驾驶行为特征。研究发现,缓慢加速、保持车速稳定、将车速保持在合理区间以及保持较大的安全间距是符合中国道路特性的绿色驾驶行为。     

基于元胞自动机原理的微观交通仿真模型

描述了一种对高速路上的交通流仿真和预测的模型.该模型应用了元胞自动机原理对复杂的交通行为进行建模.这种基于元胞自动机的方法是将模拟的道路量离散为均匀的格子,时间也采用离散量,并采用有限的数字集.同时,在每个时间步长,每个格子通过车辆跟新算法来变换状态,车辆根据自定义的规则确定移动格子的数量.该方法使得在计算机上进行仿真运算更为可行.同时建立了跟车模型、车道变换的超车模型,并根据流程对新建的VP算法绘出时空图.提出了一个设想:将具备自学习的神经网络和仿真系统相结合,再根据安装在高速路上的传感器所获得的统计数据,系统能对几分钟以后的交通状态进行预测.     

城市道路路段基于元胞自动机的交通模拟模型

本文以元胞自动机理论为基础,面向城市道路路段交通系统,采用微观模拟方法,全面构造城市道路路段微观模拟的交通模型,并使用C 语言对交通模型进行计算机模拟。     

基于元胞自动机的物流系统选址模型

元胞自动机是可模拟复杂结构和过程的模型.在分析现代物流发展特点的基础上,建立基于元胞自动机的物流系统选址模型.应用元胞自动机模拟技术及MATLAB,对物流系统的选址模型进行了仿真研究,并获得了合理和有益的结论,可为实际应用提供建模参考.     

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。     

突发社会安全事件下大众羊群行为的演化模拟及行为族现象

基于行为的传播性和保持性,对突发社会安全事件下的大众羊群行为利用元胞自动机进行了模拟.从各类行为者均匀混合的初始条件开始,得到了非常接近社会实际情况的行为族现象.研究结果表明,只要各种行为的比例相差不过于悬殊,羊群行为并不能导致许多行为的消失而使群体中只存在一种行为,而是许多类型的行为以行为族的方式同时存在.     

基于粒计算的元胞自动机交通流的研究

将粒计算技术引入到元胞自动机的交通流研究中,从而为进一步提出基于元胞、粒和交通网络三层结构的交通流系统奠定基础,继而改进传统交通流模拟系统的架构.在此交通流模拟系统中,粒及粒计算的思想反映为系统设计中的车队概念,而在某一时间步进内,交通网络中所有车辆的更新将按照路段、车队、车辆的层级顺序进行.     

二维元胞自动机交通流的绿波模型与交通灯效应

在ＢＭＬ模型的基础上,采用了车辆跟驶的规则,同时研究了独立动作的交通灯的交通效应,使得二维元胞自动机交通模型能更好地模拟城市交通的绿波模型和交通灯对城市交通流的影响。     

模拟生命系统的细胞自动机建模方法

本文介绍了细胞自动机的基本概念并给出了建模方法。作为一个应用实例，文中建立了一个细胞自动机模型，它能模拟在同质环境中不同的初始配置和竞争关系对种群分布格局的影响。通过模拟，我们发现模拟结果支持假说－“初始配置对种群最后的分布格局具有重要的影响”。     

Occupant evacuation model based on cellular automata in fire

By applying the rules set in traffic flow and pedestrian flow models, a basic cellular automata model is presented to simulate occupant evacuation in fire. Some extended models are introduced to study the special phenomena of evacuation from the fire room. The key of the models is the introduction of the danger grade which makes the route choice convenient and reasonable. Fire not only influences the emotional and behavioral characteristics of an individual but also affects his physical constitution, which reduces his maximal possible velocity. The models consider these influence factors by applying a set of simple but effective rules. It is needed to emphasize that all rules are established according to the essential phenomenon in fire evacuation, that is, all the occupants would try to move to the safest place as fast as possible. Some simulation examples are also presented to validate the applicability of the models.     

多态概率元胞自动机森林火灾模型及应用

通过对概率元胞自动机模型的改进,分析了在既不能生长又不能燃烧的空地存在或森林砍伐形成的多态邻居条件下,森林中树木占有率的变化。模拟结果表明在适度留一些既不能生长又不能燃烧的空地或适度砍伐的条件下,不但不会减少森林中树木的比率反而有利于树木的生长。模拟结果与真实情况比较吻合。