有应急车辆的双车道交通流元胞自动机模型

为明确应急车辆对交通流的影响,引入应急车辆影响区域和普通车辆让行概率,修改换道规则,建立了双车道元胞自动机模型.通过计算机数值模拟,生成不同密度下的时空图以及不同参数取值下的密度-流量、密度-速度基本图.研究表明:应急车辆影响区域的设置提高了0.08～0.18密度范围内的车流量和速度,同时提高了所有密度条件下的应急车辆速度;在密度大于0.08时,让行概率对换道次数产生明显影响.应急车辆促使较低密度的交通流更为均衡,对较高密度的交通流干扰有限.     

考虑路内停车的元胞自动机交通流模型

为了研究路内停车对路段交通的影响,针对路内停车条件下车辆行为过程分别建立相应的元胞自动机行为规则,进而应用上述规则对不同参数设置下的交通流演化过程进行数值模拟,并分析和讨论了路内停车条件下交通相变特性。研究结果表明,在双向双车道有路内停车路段中,车辆换道至对向车道概率的增加导致路段交通流密度较低时也能发生阻塞;路段交通流密度增大使对向交通阻塞概率增加,而待停车概率增大导致路段交通流平均速度降低的同时未必使对向交通阻塞概率增加。     

基于混合交通流的车辆换道行为

采用元胞自动机模型研究了城市交通中车辆的换道行为。在模拟非对称换道规则下混合交通流中的车辆换道行为中,通过增加公交车影响因子这一换道动机,分析了公交车对社会车辆换道行为的影响。分析结果表明:公交车的存在增加了车流中车辆的换道概率,且当道路处于中低密度状态时,社会车辆换道概率随公交车比例上升而增加,相应路段平均车速降低。在考虑了公交车影响因子后发现,公交车影响因子的存在会明显降低车辆换道概率。     

基于元胞自动机的交通流分析

结合元胞自动机的理论,对车辆运行建立了交通流数学模型.通过C++软件描述了运行车辆除超车之外靠右行规则下,交通流量随换道概率变化的情况;通过Matlab软件进行仿真模拟,揭示了交通密度在右行规则控制下所形成的交通流的规律性.结果表明:在靠右行驶规则下,适当的转向概率和车速有利于交通流量的提升.     

驾驶员变更车道对信号交叉口交通流的影响

换道行为对交叉口交通流稳定性有一定的影响,为研究驾驶员在机非混合的交通环境下变更车道的交通流运行状态,建立驾驶员在机非混合的交通环境下变更车道的元胞自动机模型,运用MAT-LAB软件进行仿真,对道路的平均车速、交通密度和车辆延误等数据进行分析.模拟仿真的结果表明:在不同绿信比情况下,换道行为可以打破道路的稳态;当交叉口的绿信比超过0.7时,道路的交通密度下降了2.3％,说明此时驾驶员变更车道对信号交叉口交通流影响不显著;交通流量增大,加剧了交通干扰,交通信号控制能有效的抑制交通拥堵,从而改变交叉口的通行能力.     

城市交通系统动力学特性研究——带信号灯控制的一维元胞自动机模型研究

元胞自动机的交通流模型以简单的规则反映交通过程中实际存在的各种复杂因素,并能在计算机上方便实现,从而可以演示这些因素对城市交通系统动态特性的影响。本文系统阐述了元胞自动机在交通流上的应用,以元胞自动机理论为基础,把车辆在路段上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的NS模型,并利用Matlab语言实现了带信号灯控制的一维元胞自动机模型的仿真。     

基于元胞自动机的施工场内交通流建模及安全分析

在元胞自动机(CA)模型的基础上,建立水电工程施工场内的交通流模型.考虑道路的纵坡坡度、驾驶员心理素质和车辆性能的差异的影响,定义随机慢化概率和换道概率.为了研究交通事故与车头距的关系,引入交通事故发生规则,在低速和中速两种情况下分析不同车头距下发生交通事故的可能性.通过对实际数据与仿真结果的对比,验证了交通流模型的正确性.在低速和中速两种情况下仿真得到的安全距离与相应规范的实际数值的误差均在允许范围之内.     

行车规则对十字路口交通流的影响

建立了由两个单车道构成的单个十字路口交通流模型,其中一条东向车道的车子最大速度为2,另一条北向车道的车子最大速度为1.在周期边界条件下,系统中的两条车道按无信号灯管制下并行更新,用元胞自动机确定性FI模型进行了模拟.模拟的结果表明:东向车道上车子的流量分布分为三种情况;和文献\[8\]相比,流量分布更为复杂;可见,模型中不同的行车规则对十字路口交通流有着重要影响.     

考虑前车效应的一维元胞自动机混合交通流模型研究

针对以往一维元胞自动机交通流模型中急刹车的问题,考虑了混合交通流中两个连续车辆之间的速度差以及加速行为差异,基于慢启动规则提出了一个新的元胞自动机交通流模型,减速幅度大小及慢化概率与速度差相关.通过计算机数值模拟,从基本图中分析发现大型车辆占比对于系统的道路占有率临界值与最大平均流量影响显著,并且新模型提高了中高密度区域的流量;得出的时空图及速度统计表明新模型可以抑制阻塞的形成,延缓了完全静止阻塞现象的发生,使得小集团阻塞稳定存在于系统中并提高了交通系统的稳定性.     

考虑从众效应的入匝道系统建模与模拟

采用改进的加权概率元胞自动机模型对主道是双车道的入口匝道系统进行模拟分析,并考虑了匝道上车辆的从众效应。模拟研究了从众效应对入匝道系统交通流特性的影响,并把此种情况下的系统相图与不考虑从众效应时的系统相图和以前的研究成果进行比较分析。研究了当主道和匝道都达到饱和时,主道上游、匝道及主道下游的通行能力与从众概率的变化关系。模拟结果表明,从众效应能在一定程度上减弱主道对匝道的瓶颈效应,提高匝道的通行能力。     

毗邻互通立交特长隧道交通组织方法

为响应毗邻互通立交特长隧道换道通行的客观需求,解决交通组织中车道控制方式和控制路段长度问题,通过防侧滑和防侧翻临界安全状态分析,建立了基于最小车头时距的车辆变道最小安全距离模型,测算特长隧道洞内或连接段变道最小安全距离.针对单向3条车道及以上特长隧道存在二次变道的实际情况,以保证前后车保持安全距离变道为目标,构建了单次...     

基于元胞自动机的基本路段行程时间研究

以城市基本路段上的行程时间为研究对象,研究了多车道、含渠化区、信号控制影响下的行程时间.通过对驾驶员基本移动规则、换道特性、信号控制反应的描述,基于NaSch模型建立了基本路段上的元胞自动机模型CAUB,并利用CAUB对行程时间进行了研究.结果表明,基本路段上的行程时间与流量和信号设置有关,也同转向流量比例有关,且呈现突变的特性.     

有无信号灯控制的T形交叉口元胞自动机模型比较

利用元胞自动机方法建立了一个具有三个进车道的信号灯控制的T形交叉口模型。在以前的无信号灯控制的模型中,一些进车道的车辆在交叉口只有一个行驶方向,而在本文模型中采用更为实际的两个行驶方向,并采用具有固定周期的三相信号灯来控制交叉口的车辆冲突。通过数值模拟给出了本文模型的相图和系统的总流量,并与无信号灯模型结果进行了比较。     

Operation reliability for on-ramp junction of urban freeway

A disorder situation of traffic operation always appears in on-ramp junction area of urban freeway, because the operation action for vehicles presents the weaving condition, especially for different vehicle types. Based on the analysis on the cellular automata theory, and combining with on-site survey data, several key parameters were defined, namely, cellular length, cellular speed, cellular acceleration, updating time interval. In addition, cellular acceleration rule, cellular deceleration rule, random rule, lane-changing rule and other micro-simulation rules were set, and cellular automaton micro-simulation model was set up. Further-more, a micro-simulation module was developed for traffic operation actions of on-ramp junction with Matlab toolbox. Finally, a simulation experiment for traffic operation reliability was done with this micro-simulation module, and the situation of change for on-ramp junction area was obtained under the conditions of different mainline design speed, acceleration lane length, vehicle generation probability and lane-changing probability. The results show that operation reliability for on-ramp junction is determined by the parameters of the probability of vehicle generation and the length of acceleration lane, especially for on-ramp.     

基于TopHat分割和曲线模型的三车道检测方法

为了解决传统三车道检测过程中算法易受干扰、车道线拟合不准确、两侧车道误判等问题,提出了一种基于顶帽算法( TopHat)分割和曲线模型的三车道检测方法。利用车道线的形状和颜色特征,在图像预处理阶段提出了一种变内核TopHat的车道线分割算法。在车道线识别阶段,首先,提出了一种基于加权最小二乘法( weighted least squares,WLS)的消失点拟合方法以约束霍夫变换;其次,在极坐标中以DBSCAN( density-based spatial clustering of applications with noise)聚类法对直线聚类并匹配三车道模板;再次,以该模板为基础建立车道线感兴趣区,在每个感兴趣区内搜索并以三次曲线模型拟合车道线;最后,对于不确定的边侧车道,提出了一种基于随机投种法的边侧车道可行驶性判定方法。算法检测率以及漏检率结果显著优于传统三车道识别算法。实验结果表明：该算法具有良好的准确性及稳定性,更适用于三车道环境。     

基于元胞自动机的自行车交通流仿真建模

提出了一种自行车元胞自动机模型.该模型是在机动车Nagle-schreckenberg(NS)模型的基础上,考虑自行车的换道行为,在NS模型规则前加入路径选择规则,从而建立符合自行车行驶行为的模型.根据模型的规则,在不同最大速度、不同随机慢化概率、不同车道宽度等条件下进行了仿真分析,其通行能力及速度-密度仿真曲线均符合...     

考虑商业热点影响的交通流元胞模拟

在对车辆个体行为研究的基础上,针对城市商业热点对交通流的导向性影响,引入商业热点吸引子的概念并合理概化其作用模式,利用元胞模拟这一非线性过程研究工具,对具有双向通路的准二维交通流进行了初步建模及模拟计算.计算结果表明,商业热点吸引子的引入以及基于元胞方法的交通流模拟可以反映出较为复杂的城市交通基本特征,是交通流模拟的有效研究手段.     

基于元胞自动机的环形交叉口通行能力分析

为了描述环形交叉口交织区交通流运行态势的复杂性和不稳定性,采用微观元胞自动机模型模拟交织区的车流运行规律。首先基于环形交叉口圆环形结构和车流流向,建立六边形元胞空间替代传统矩形元胞空间以及定义多值元胞状态,进而提出基于改进间隙接受理论的元胞规则分析交叉口交织区通行能力,最后利用Matlab编程进行数值模拟仿真。仿真结果表明：所建立的六边形元胞空间能够有效地模拟交织区交通流运行;改进的元胞规则能够准确地描述交织区的通行能力波动性和变化曲线,为环形交叉口信号控制和协调优化提供基本依据。