環(huán)形交叉口混合交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型研究.pdf

1、近年來，由于各種機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車輛數(shù)目突飛猛進(jìn)的增加，使得原本較為嚴(yán)重的交通擁堵問題變的雪上加霜，而這些交通問題也迫使著眾多國內(nèi)外學(xué)者將注意力集中在交通流理論模型的研究中。其中，元胞自動(dòng)機(jī)模型是交通流理論模型中應(yīng)用比較廣泛的模型，具有操作方式簡單和易于計(jì)算機(jī)模擬仿真模擬研究的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際生活中，與其他交叉口一樣，環(huán)形交叉口存在一定的道路瓶頸并使得交通事故和交通流擁堵現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，而且環(huán)形交叉口車輛的交通行為十分復(fù)雜，致使它引起的車輛堵塞

2、問題一直難以得到解決。
　　本文首先介紹了交通流理論的發(fā)展研究進(jìn)程，并對(duì)交通流理論中的宏觀模型、中觀模型和微觀模型作了簡單概述，分析研究了其中幾個(gè)經(jīng)典的模型。然后，介紹了交通流理論中主要參數(shù)的概念和關(guān)系，以及元胞自動(dòng)機(jī)模型所采用的邊界條件。此外，進(jìn)一步重點(diǎn)闡述微觀模型中的元胞自動(dòng)機(jī)模型。最后，運(yùn)用現(xiàn)有的元胞自動(dòng)機(jī)模型的研究方法，建立了日常生活中常見的單環(huán)道環(huán)形交叉口混合交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型和雙環(huán)道環(huán)形交叉口混合交通流元胞自動(dòng)機(jī)模型

3、，并對(duì)這兩種模型進(jìn)行模擬仿真研究。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)闡述了常見的幾種典型的元胞自動(dòng)機(jī)模型，包括單車道元胞自動(dòng)機(jī)模型中的Wolfram的184號(hào)模型、NaSch模型、FI模型、NaSch模型的改進(jìn)模型和FI模型的改進(jìn)模型，雙車道元胞自動(dòng)機(jī)模型中的對(duì)稱的雙車道元胞自動(dòng)機(jī)模型，以及三車道或三車道以上元胞自動(dòng)機(jī)模型中的基于NaSch模型的多車道換道機(jī)制模型。并對(duì)這幾種元胞自動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行分析比較研究，得出其優(yōu)缺點(diǎn)，為下面的研究奠

4、定理論基礎(chǔ)。
　　(2)在單車道NaSch模型的基礎(chǔ)上，通過考慮兩種不同最大速度的車輛混合影響，對(duì)日常生活中普遍存在的只有單環(huán)道的環(huán)形交叉口建立了元胞自動(dòng)機(jī)模型。在開放邊界條件下，通過計(jì)算機(jī)模擬仿真，研究了系統(tǒng)中快車和慢車在不同混合比條件下，產(chǎn)生概率與系統(tǒng)密度、平均速度以及流量的關(guān)系。此外，還模擬得出了產(chǎn)生概率在接近臨界值或大于臨界值時(shí)的單種車輛模型和混合車輛模型的時(shí)空演化斑點(diǎn)圖，對(duì)比研究并討論了這兩種模型中車輛在入環(huán)車道上發(fā)生的