基于元胞自動機的三相交通流建模與匝道控制研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、交通運輸業(yè)的快速發(fā)展,促進了經(jīng)濟的繁榮,提高了人民的生活水平。但是也帶來了一系列的社會問題,主要有嚴重的環(huán)境污染、頻繁的交通事故和大面積的交通擁堵三個方面。雖然各個國家都在積極的采取措施解決這些問題。但是多年來國內外的實踐經(jīng)驗表明,僅僅依靠增加交通基礎設施、限制車輛的出行數(shù)量并不能有效解決現(xiàn)有的各種交通問題。這就需要利用系統(tǒng)科學的原理對整個交通系統(tǒng)進行分析,找出各種交通現(xiàn)象發(fā)生的本質原因和他們之間相互轉化的內部機理,才能有針對性的去解決

2、各種交通問題。本文通過建立更加符合實際駕駛操作行為的三相交通流元胞自動機模型,并將其運用到主線入口流率和匝道入口流率都固定的單入口匝道系統(tǒng)當中,找到最佳的匝道入口流量控制方法。本文的研究內容具體包含以下兩部分:
  (1)基于車輛作用時距的交通流元胞自動機建模研究
  對現(xiàn)有的三相交通流元胞自動機模型進行認真的分析總結發(fā)現(xiàn),這些模型在考慮車輛的隨機減速慢化過程時與實際駕駛操作行為存在著較大的差異。本文以 MVDE模型的更新規(guī)

3、則為基礎,按照車輛的行駛速度對車輛之間的作用距離進行重新定義,并且在確定隨機減速慢化時引入了前后相鄰兩輛車的速度大小關系對于相鄰后車發(fā)生減速幅度和減速可能性大小的影響,修改了 MVDE模型中的更新規(guī)則,建立了新的元胞自動機模型(S-MVDE)。然后對S-MVDE模型在周期邊界條件下均勻無交通瓶頸結構的道路上模擬仿真統(tǒng)計出了密度——流量關系和密度——速度關系,并結合時空演化圖對不同密度范圍下道路上的交通流狀態(tài)進行分析。接著按照交通流狀態(tài)處

4、于同歩流時所具有的特征對 S-MVDE模型進行驗證,最后又在開口邊界條件下有孤立入口匝道形成交通瓶頸結構的道路上仿真模擬其在交通瓶頸處的擁堵模式,并結合Kerner等人在實際道路上的交通流中觀察到的交通擁堵模式進行比較驗證。
 ?。?)基于統(tǒng)計學的單入口匝道控制研究
  本文在分析研究了現(xiàn)有的四種主要的單入口匝道控制方法(定時控制、需求—容量差額控制、可接受間隙控制和ALINEA匝道控制)的基礎上,基于統(tǒng)計學的理論提出了一種

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