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。     

周期边界条件下多速混合车流的双车道元胞自动机模型

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,结合我国部分高速公路已不再有行车道和超车道之分的特点,重新标定了元胞长度、运行车速、随机慢化机制和换道超车规则,构建了周期边界条件下多速混合车流的双车道元胞自动机模型,通过计算机模拟分析了交通流三参数之间关系,大型货车占有率对交通流的影响及大货车占有率不变且交通流密度变化的情况下的时空斑图比较。结果表明,在高速公路不分行车道和超车道的情况下,大型货车的占有率对混合车流的速度影响不大,车辆的随机减速概率会对混合车流的运动状态起重要作用。     

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。     

分级高速公路交通流能耗分析仿真研究

以元胞自动机理论为基础,建立了一种新型分级高速公路元胞自动机能耗动力学模型。并以分级路段组成的青兰高速公路为例,进行了交通流仿真,分析了最大速度、分级路况下的车辆慢化概率对通行能力及交通流能耗的影响,分析了优等、劣等路段的交通流状况与整个分级高速公路系统交通流状况之间的关系,得到相应的定量分析结论。通过对分级高速公路能耗进行仿真与分析,为高效运营和管理分级高速公路提供了科学的理论依据。     

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。     

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。     

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。     

基于元胞自动机的自行车流模型

研究交通系统中自行车流模型问题,为克服传统交通流模型难以表达自行车不遵循车道随机蛇行和穿插特性,能获得精确自行车交通流参数的问题,提出一个新的基于元胞自动机理论的自行车流模型.在对自行车元胞空间结构及状态值等参数进行重新定义的基础上,模型中创新地引入随机偏移概率来描述自行车骑行时的随机蛇行与穿插行为.在模型中引入不同随机偏移概率值来仿真,对所获得交通流参数分析,认为蛇行及穿插行为使自行车流容易发生阻塞并降低了车道通行能力,结果表明,符合自行车流的观测统计特征和客观现象,说明引入随机偏移概率的合理性.模型为进一步研究混合交通流阻塞形成机理提供了一种可靠方法.     

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.     

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。     

A Microscopic Simulator for Freeway Traffic

In this contribution a micro-simulator for freeway traffic which is coupled to a stream of on-line data stemming from inductive loops is presented. In order to provide network-wide information about the current traffic state a cellular automaton traffic flow model is combined with the measured data. The framework is applied to the freeway network of North Rhine-Westphalia (NRW), where data from about 3,500 inductive loops are provided on-line minute by minute. Special attention is paid to the technical aspects of the simulation like the network structure. Results are presented and discussed.     

基于CA模型的上坡道小汽车-卡车交通拥堵特性

研究上坡道时小汽车和卡车组成的异质交通流的特点,将卡车分为重车和空车,使用的模型是一个更为精细的基于安全驾驶的元胞自动机（CA）模型,并通过计算机数值模拟分析了不同的坡度和坡道长度下异质交通流的特征。研究得出如下的结论：上坡道会明显改变交通流特征,交通流由之前分散的阻塞带变化为多个密集的短阻塞带,并且主要集中于坡道上和坡道前段,交通拥堵显著增加,40?m长的坡道就会增加近10%的拥堵;低密度情况下,卡车加入会在一定程度上缓解拥堵,重车缓解的程度更高,高密度情况下,卡车对于拥堵比例的影响较小;交通流的拥堵比例随着纵坡度的增大而增大,这说明减少纵坡度能够缓解拥堵;此外,当坡道纵坡度一定时,可以通过适当加大坡道长度而达到减缓拥堵的效果。     

应用元胞自动机模型对交通流混沌的研究

该文应用一维元胞自动机多车道模型分析研究交通流系统中出现的混沌现象。文中采用的三车道模型比以前的双车道的模型更具有实用价值。模型中用爱尔朗分布形成换道概率、加速、减速概率,使其能更逼真地再现贴近实际交通流的不确定性。在此基础上,用MATLAB进行了计算机仿真试验,试验中分别记录了车辆在自由运动和在有交通事故发生时的车间距,用非线性分析软件TISEAN计算出该车间距数据序列的lyapunov值,进而论证了交通流中混沌现象的存在性。     

入匝道系统元胞自动机模型的换道规则研究

基于入匝道系统的元胞自动机交通流模型,从安全距离的角度提出四种换道规则,探讨四种换道规则对匝道系统的影响。模拟计算结果表明,匝道上的不同换道行为对匝道交通流模型有重大影响。安全距离为零的换道行为,能使匝道路段的流量获得最大值,但是却会抑制主道上游路段和下游路段的车辆流量;同时考虑了与前后车有安全距离的换道行为,不仅能让主道上下游路段的流量达到最大值,还能使整个匝道系统的流量达到最大值。     

基于元胞自动机模型的交织区车道分配问题分析

为探究交织区不同车道分配方案对系统产生的影响效果,在Nagel和Schreckenberg提出的NS元胞自动机模型的基础上为三种不同换道区域定义了三种换道规则,建立针对交织区的元胞自动机模型。对比交织区是否设置隔离带的两种车道分配情况下交织区及非交织区分别进行了数值的模拟和分析,结果表明,流量低时,两种措施的效果无明显差异;流量较高并且交织比不大时设置隔离带将减少系统拥堵及各流向车辆的行程时间。当交织区的长度在一定值内,设置隔离带的效果更好,且随着交织区长度的增加,设置隔离带而产生的优化效果也越来越小。交织区超过这个长度后两种措施效果差不多。