基于元胞自动机的中尺度交通模拟——以徐州市为例

元胞自动机应用于微观交通系统分析已经相对成熟,但将元胞自动机与城市整体范嗣内交通系统结合进行分析还少有研究.从中尺度上利用元胞自动机思想在城市整体范围内对交通流模拟进行探讨,从而希望为城市交通流的模拟分析提供一个新的研究思路.该研究通过分析对交通量产生影响的土地单元利用属性提出了车辆生成灭失模型,并列举阐述了模型的相关属性.然后建立了车辆引力度模型确定车辆的行驶路线,以及详细提出和建立了车辆行驶模型等.最后利用基于以上模型编制的程序系统模拟徐州市主要道路交通流状况,在模拟城市交通流的同时对模型系统模拟的真实性进行了分析.     

基于元胞自动机的交通流计算机模拟

元胞自动机是把复杂系统量化为简单的个体,在元胞自动机模型中.空间、时间都被离散化,每一个相互作用的单元仅为有限的状态.以元胞自动机理论为基础,把车辆在路段上交通流中运动的变化规律表述为元胞自动机的演化规则,建立了基于元胞自动机理论的交通流模拟模型,标定了元胞长度和最大速度等参数,分析了元胞变换的原则;详细探讨了元胞自动机在道路交通模拟中的应用,设计出了交通元胞自动机的结构,分析了交通元胞自动机所采取的状态变换原则,建立了一维(单车道)交通流模拟模型;并利用C语言编程实现模拟.模拟结果符合实际交通流的特点.     

一种扩展的BML模型及其数值模拟

本文在具有广泛影响意义的二维元胞自动机交通流模型--BML模型的基础上,重新考虑了城市实际交通流的特点,将一种与车辆相关的OD(Origin and destination)属性引入其二维网格中,建立了一种扩展的BML模型,并在数值模拟的基础上对其进行了验证和讨论.     

一维单车道交通流元胞自动机模型综述

随着交通流模拟的需要及智能交通系统的发展,出现了基于元胞自动机理论的交通流模型。交通流模型是交通理论研究的重要问题,交通流元胞自动机模型的出现和发展为交通流理论的研究提供了一种新的方向。文章主要介绍了单车道交通流元胞自动机模型,并对元胞自动机模型的发展提出了展望。     

基于元胞自动机的港湾公交站间距影响研究

公交系统对城市交通流的影响十分显著，在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上，提出了一种考虑公交车辆和港湾式公交停靠站影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型，重新标定了元胞长度、运行车速和随机慢化机制，引入了公交车停靠站，改进了车辆变换车道规则。通过计算机模拟，再现了传统交通流三参数之间的关系，为更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

大型客车影响的双车道多速混合交通流CA模型研究

在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,结合我国高速公路特点,通过重新标定元胞长度、运行车速、随机慢化机制,制定车道转换规则,构建了周期边界条件下考虑大型客车影响的双车道多速混合交通流元胞自动机模型,并通过计算机模拟分析了速度、密度、流量三参数之间关系,寻找出了大型客车占有率、大型客车随机慢化概率、变换车道车辆数等因素对交通流的影响规律,为合理的组织高速公路交通管理提供了理论依据。     

一种改进的一维元胞自动机交通流模型

在一维交通流元胞自动机NaSch模型的基础上,考虑到不同车辆的驾驶员在敏感驾驶随机减速行为过程中其延迟概率是不同的,从而提出了一种改进的一维敏感驾驶元胞自动机交通流模型。根据所给出的车辆状态演化的并行更新规则进行了计算机仿真,模拟得到的基本图表明,与NaSch模型、SDNaSch模型相比,道路交通流量有较大的提高,而且还展现了亚稳态、相分离等复杂的实际交通现象。     

转向概率对H型元胞自动机的交通流特性研究

H型路口在城区窄车道处非常易见,以N-S元胞自动机模型为基础,在开放边界条件下,交叉口处车辆转向概率会对交通流产生一定的干扰作用,以此建立H型元胞自动机模型。通过研究转向概率和红绿灯设置对交通流的特性影响,指出量变点的位置与转向概率大小,平均速度有密切联系,红绿灯配时差异减少转向车辆干扰,增加交通流量,同时分析临界转向概率对交通流控制的意义。     

基于元胞自动机的城市交通流仿真系统

利用元胞自动机理论，建立了单车道及交叉路口交通流模型。为了使用户直观的了解交通运行状况，以便采取有效的优化措施对交通进行管理，设计并实现了城市交通流仿真系统。该系统具有优化功能，能够通过对数据的分析，产生交通管理的优化策略，对优化城市交通提出可供借鉴的措施。     

一种改进CA高速公路隧道交通流仿真研究

应用元胞自动机理论,针对VDR单车道模型在仿真交通流时数值模拟结果偏小的情况,考虑前车相对运动对跟随车的影响,提出了虚拟车间距的概念,同时在一定条件下对后车进行了跟驰约束,建立改进的VDR绿波模型并应用该模型对高速公路隧道交通流进行了模拟仿真,分析了速度、密度、流量三参数之间的关系,得出车辆密度、车辆延迟刹车概率等因素对高速公路隧道交通流的影响规律,仿真结果表明改进的VDR绿波模型不仅具有基本慢启动模型的典型特性,而且对传统VDR元胞自动机模型数值模拟偏小的情况有合理的改善,对科学管理高速公路瓶颈隧道交通流具有一定的参考价值。     

大型货车影响的高速交通流元胞自动机模型

高速公路上的车辆到达是随机的,且含有车型大、运行速度低的大型货车,其对交通流影响很大。结合我国高速公路特点,通过重新标定元胞长度、运行车速、随机慢化机制和制定车道转换规则,建立了开放边界条件下大型货车影响的双车道多速混合交通流元胞自动机模型;通过计算机模拟分析了速度、密度、流量三参数之间关系,寻找出了大型货车占有率、随机慢化概率等因素对交通流的影响规律。     

一种交通流的元胞自动机模型及分析

利用元胞自动机模型对十字路口进行模拟，并且对十字路口的交叉口内的元胞建立了新的规则。把整个系统(十字路口)划分为3个区域，利用这3个区域的车辆流之间的关系，得出了整个系统的车辆密度和平均速率之间的关系。     

一种超车判别条件

车辆行驶的超车跟车过程仿真是交通流建模中的基本问题。传统的超车过程模拟方法尚存在不足之处。其中之一是未对超车过程发生的条件作深入的剖析。元胞自动机模型在一定程度上反映了车辆行驶的特征，但它在时间和空间上都是离散的，当道路宽度发生变化时，元胞自动机模型的实施尤其不便。而司机的超车过程是一个光滑连续的使车辆位置向着一个与前车相对位置的指定目标逼近的过程。为此。将道路宽度在一定范围内的总体情况、几何约束条件、速度约束条件、加速度约束条件以及车辆的宽度作为基本因素，提出了一种超车判别条件。     

交通元胞自动机计算机模拟模型的研究

主要介绍了元胞自动机的基本理论,分析了元胞变换的原则;详细探讨了元胞自动机在道路交通模拟中的应用,设计出了交通元胞自动机的结构,分析了交通元胞自动机所采取的状态变换原则,建立了一维（单车道）交通流模拟模型;论述了元胞自动机的发展及在道路交通模拟中的研究前景。     

基于BML模型的二维交通流系统的模拟分析

BML模型是专门用于模拟分析交通现象的元胞自动机模型,利用此模型通过计算机模拟二维城市交通流系统,找出车辆的平均速度与平均密度等参数的关系,通过编程模拟的交通流的时空图可以得出当车辆密度保持基本不变时,交通流由完全阻塞相恢复到运动相存在着自组织性,并且指出相变点的位置与平均密度有着密切的关系,同时分析了临界密度在交通控制中的实际意义。     

元胞自动机模型在五道口交通流中的应用

应用元胞自动机模型对较为复杂的五道口交通流进行研究，通过分析道路因素、车辆因素和车辆运行规则建立五道口交通模型。四道口通常分东-西、南-北两个相位即可，五道口需增加一个相位，构成三相位控制。每一相分为6个车道，对车道进行编号以确定车辆具体位置；所有车辆均按一定系数转化成小型车以简化仿真模型，各相位上的车分为绿灯和红灯两种时步分析。仿真设计平台采用VC++，使用3个定时器产生五道口交通模型的动态画面。所建模型可对流量和配时参数进行动态设置，模拟复杂的实际交通流，具有良好的可重复性。     

模拟驾驶行为的元胞自动机交通流模型

考虑到车辆的驾驶员具有其不同的驾驶特点,可以将他们分为谨慎型驾驶员和激进型驾驶员两类。分析他们的相同点和不同点后,建立了单车道元胞自动机混合交通流模型。通过计算机模拟,研究了混合比例与平均速度的关系,随机减速概率对平均速度及流量的影响。结果表明,谨慎型驾驶员的驾驶特点导致谨慎型车辆对道路上车辆平均速度和流量都有不小的负面影响,尤其是道路上车流密度较小的时候。     

基于元胞自动机理论的快速公交系统能耗研究

交通运输能源消耗已经成为决策管理者高度关注的信息。采用元胞自动机（CA）理论研究了快速公交系统能耗问题,以元胞自动机NaSch交通流模型为基础,通过结合动能定理,建立了快速公交系统的元胞自动机能耗动力学仿真模型。并以目前建设的兰州市快速公交系统为例,仿真研究了周期性边界条件下,不同行车密度、不同停靠站时间以及驾驶员行为差异下随机慢化对快速公交车系统能耗的影响,得到了相应的定量分析结论。仿真结果表明,快速公交车辆停靠站时间越长,拥堵的范围越大,路面交通流能耗损失越小,对应的流量、速度也越小,系统越早进入堵塞相。     

模拟驾驶行为的元胞自动机交通流模型

考虑到车辆的驾驶员具有其不同的驾驶特点,可以将他们分为谨慎型驾驶员和激进型驾驶员两类.分析他们的相同点和不同点后,建立了单车道元胞自动机混合交通流模型.通过计算机模拟,研究了混合比例与平均速度的关系,随机减速概率对平均速度及流量的影响.结果表明,谨慎型驾驶员的驾驶特点导致谨慎型车辆对道路上车辆平均速度和流量都有不小的负面影响,尤其是道路上车流密度较小的时候.     

换道概率对二维元胞自动机交通流量的影响

针对城市二维道路交通网络十字交叉路口在红绿灯控制下行驶的车道问题,提出一种四向交通道路模型,其中包括考虑加速度、换道概率参数对交通流的影响。采用元胞自动机模型(BML模型)模拟车辆运行的动态过程,给出换道概率临界点位置对车流量影响之间的关系。数值结果表明,换道概率对整个进、出口车流量产生扰动影响,换道规则符合车辆运行状态。