基于元胞自动机的行人和机动车相互干扰机理研究

在行人流量大的人行横道处,机动车和行人之间存在较为严重的干扰.通过引入行人和机动车的冲突干扰规则, 构建了能够刻画人行横道处机动车和行人相互干扰行为的元胞自动机模型.通过数值模拟研究了行人到达率、机动车到达率、 行人冒险穿越机动车道的阈值以及行人对机动车敏感系数等因素对机动车和行人流量的影响. 模拟结果显示,所提出的模型很好地反映了行人与机动车之间的干扰特性;随着行人冒险穿越机动车道的阈值的增加, 机动车流量增大,行人流量减小;随着行人对机动车敏感系数的增加,行人避让概率减小,机动车流量减小,行人流量增大. 所得结果对混合交通的控制和管理具有一定的指导意义.     

考虑驾驶员特性的一维元胞自动机交通流模型

在一维元胞自动机交通流WWH模型和SDNaSch模型的基础上,建立了一种考虑驾驶员特性的元胞自动机交通流模型(Driver-SDNaSch模型).该模型将驾驶员分为激进型、保守型和中立型三类,根据其不同的驾驶特性制定了各自的演化规则,并以此对其进行状态更新;同时考虑了前车速度为0的情况,引入安全减速概率.通过计算机对Driver-SDNaSch模型进行模拟,给出了由三类驾驶员按不同比例组成的混合交通流的速度-密度图和流量-密度图,并对此类混合交通流的特性进行了分析和讨论.与NaSch模型和SDNaSch模 关键词： 交通流 元胞自动机 驾驶员特性 计算机数值模拟     

公交车站对交通流影响模拟分析

采用元胞自动机模型对城市道路中公交车站影响下的交通流特性进行模拟分析.研究了非港湾式车站和港湾式车站两种设置方式下交通流特性,对公交车比例和公交车站长度的影响进行了分析.模拟结果显示非港湾式车站对交通流的影响较大,通过增加车站长度并不能有效地提高系统流量;港湾式车站对交通流的影响较小,通过增加车站长度可以较大程度地增加系统流量. 关键词： 公交车站 混合交通流 元胞自动机     

多速混合车辆单车道元胞自动机交通流模型的研究

在交通流NS模型的基础上，建立了多速混合车辆单车道元胞自动机交通流模型， 通过计算机数值模拟，得到了混合车辆在不同参数下交通流模型的基本图，并对混合交通的 特性进行了分析和讨论. 关键词： 元胞自动机 混合交通流模型 计算机模拟     

双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型的研究

考虑不同车辆的驾驶员有不同的驾驶方式和习惯，具体表现为不同的驾驶员采用适合自己行车特点的交通流模型在道路上驾车行驶，在一维元胞自动机交通流NS模型和WWH模型的基础上，建立了双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型. 通过计算机模拟，给出了混合比例系数f_NS对混合交通流的速度-密度和流量-密度图以及车辆转道频率影响的结果. 关键词： 双车道 元胞自动机 混合交通流模型 计算机数值模拟     

机动车协商模型与分岔特性研究

在环行交叉路口交通流中, 由于行驶目的的不同存在三种类型冲突. 为了真实模拟人类的自治性和智能性, 先将机动车建立为一个含有驾驶员模型的智能体, 再耦合环行交叉口的元胞自动机模型组成多智能体系统. 在总结每种类型交通冲突特点和规律的基础上, 提出通过优先级策略和动态协商机制消解机动车智能体相互之间的冲突问题. 以某中小城市城的典型环行交叉路口交通流量为样本数据, 对比验证模型的正确性, 并且进一步研究了交通流的分岔特性, 发现一定条件下流量的周期分岔和混沌现象. 数值模拟结果表明, 所建模型符合实际情况, 并且内环发生冲突越严重车流量越低, 随着机动车属性参数k和p的变化, 系统从稳定走向分岔再到混沌. 关键词： 多智能体 元胞自动机 协商 分岔     

十字交叉路口对混合交通流的影响

在单车道元胞自动机交通流FI模型的基础上,不考虑车辆在交叉口转向和随机减速,采用周期性边界条件,研究了十字路口对由不同长度和不同最大行驶速度的车辆构成的混合交通流的影响。     

元胞自动机混合交通流模型的能耗研究

基于元胞自动机交通流NaSch模型,提出元胞自动机混合交通流能耗公式,对混合交通流的能耗进行研究,通过数值模拟研究不同最大速度、不同车长的混合交通流的能耗;研究表明不同车长、不同最大速度以及混合比对混合交通流能耗均有不同的影响. 关键词： 交通流 元胞自动机 能耗 混合交通     

考虑公交港湾式停靠的多速混合城市交通流元胞自动机模型研究

在Nagel-Schreckenberg提出的元胞自动机模型基础上,建立了考虑公交车辆和港湾式公交停靠站的多速混合车辆单车道城市交通流元胞自动机模型.通过计算机模拟,给出了随机减速概率、混合车流密度、公交车辆平均停靠时间、公交车辆占有率和港湾式公交车站间距对混合车流速度和流量的影响图.对混合车流的特性进行了分析和讨论. 关键词： 元胞自动机 港湾式公交停靠站 混合交通流模型 计算机模拟     

双向两车道混合车辆交通流的特性

在NaSch模型的基础上，制订了超车规则，建立了双向两车道混合车辆的元胞自动机交通流模型. 用计算机模拟了车道密度对称和不对称两种情况下不同参数的混合车辆交通流，得出了相应的速度、流量与密度关系的基本图. 经分析发现，双向两车道混合车辆交通状态可分为快车特性区、准慢车特性区和慢车特性区；两车道上车辆密度的不对称性对交通流有重要的影响. 关键词： 元胞自动机 交通流 混合车辆交通流     

Analysis of the influence of occupation rate of public transit vehicles on mixing traffic flow in a two-lane system

Based on the existing classical cellular automaton model of traffic flow, a cellular automaton traffic model with different-maximum-speed vehicles mixed on a single lane is proposed, in which public transit and harbour-shaped bus stops are taken into consideration. Parameters such as length of cellular automaton, operation speed and random slow mechanism are re-demarcated. A harbour-shaped bus stop is set up and the vehicle changing lane regulation is changed. Through computer simulation, the influence of occupation rate of public transit vehicles on mixed traffic flow and traffic capacity is analysed. The results show that a public transport system can ease urban traffic congestion but creates new jams at the same time, and that the influence of occupation rate of public transit vehicles on traffic capacity is considerable. To develop urban traffic, attention should be paid to the occupation rate of public transit vehicles and traffic development in a haphazard way should be strictly avoided.     

Effect of road structure on the capacity of a signalized road intersection

In this paper, we use the stochastic Nagel--Schreckenberg (NaSch) model to investigate the influence of a special right-turning lane connecting two main roads on the capacity of a signalized road intersection. It is found that the magnitude of right-turning traffic flow and the linking position of the special right-turning lane can greatly influence the capacity of the signalized road intersection. The relation between traffic flow and entering probability for different distances between the entrance (exit) of the special right-turning lane and the road intersection is simulated and analysed. The corresponding spatiotemporal pattern and phase diagram on different sections of the main road are given under the condition of close proximity to the signalized road intersection, stop-and-go traffic occur and obstruct the intersection. On the contrary, unchanged flux is maintained as the distance exceeds a critical values. All the studies indicate that setting a special right-turning lane by choosing a suitable location near a signalized road intersection can relieve the load of current traffic on the main road and maintain traffic flow.     

Phase diagrams on an unsignalized intersection for the cases of different maximum velocities of vehicles

Using the cellular automaton traffic flow model, we investigate an unsignalized intersection which consists of two perpendicular one-lane roads. Both the roads cross at a point and the intersecting roads are cyclic. Each vehicle may pass or occupy the intersection where all the vehicles on both roads are not allowed to turn. Different from Ishibashi and Fukui’s studies in which the update is carried out for both roads in turn, the parallel update is proposed and its detailed rules are presented in our model. In this work, the cases of different maximum vehicle velocities on both roads are considered. Based on simulation results and the principle for constructing phase diagrams, phase diagrams are mapped out and their specific flow formulas for all the regions in the phase diagrams are obtained for various vehicle densities, which are seldom done in previous studies. One also finds that the topology of phase diagrams depends on the update rules of eastbound and northbound roads and their maximum velocities of vehicles.     

有应急车辆影响的多车道交通流元胞自动机模型

在分析应急车辆对城市道路交通流影响的基础上, 引入让行状态参数、警笛影响区域和强制换道安全距离等特征变量, 修改换道规则, 建立了多车道元胞自动机模型, 并进行数值模拟. 结果表明, 车道数量和混合车辆比例系数在低密度范围内影响车辆速度及换道次数, 警笛影响区域参数改变了一定范围内车辆的换道次数, 应急车辆强制换道安全距离参数主要影响应急车辆的速度及换道次数.研究发现, 应急车辆对低密度交通流的扰动现象明显, 其与社会车辆相互作用参数的设置使得交通流元胞自动机模型更接近应急条件下实际交通运行. 关键词： 交通流 元胞自动机 应急车辆     

中小学门口道路上学期间的一个元胞自动机模型

在已有交通流道路瓶颈、交织区和混合交通流研究的基础上,建立一个中小学门口道路区段上学期间的元胞自动机模型,对上学期间的道路交通流特性进行了模拟,对驾私家车送学生上学比例、乘校车上学比例和交警现场指挥对道路交通流的影响进行实验分析.模拟结果表明减少驾车送学生上学比例、增加乘校车学生比例、辅助以交警现场指挥,可保证交通安全,从而达到抑制交通拥堵、减少车辆总通行时间提高道路实际通行能力的目的.     

平面环行交叉路口交通流的研究

从道路结构出发,对具有内、外环道的平面环形交叉路口建立了具有多个道路瓶颈的元胞自动机模型,对平面环行交叉路口的交通流进行研究.计算机模拟结果表明,环形交叉路口的内环道中与入环车道接壤处是最容易发生阻塞的地方,内环道中车辆之间的非线性相互作用的效应随刹车概率的增大而增强,流量随之减小;而转向概率的增加有助于提高系统交通流量. 关键词： 平面环形交叉路口 元胞自动机模型 瓶颈 自组织     

Traffic dispersion induced by noise in off-lattice model

We study the dispersion of vehicles induced by speed fluctuation on a single-lane highway under open boundary. We extend the cellular automaton model on one-dimensional lattice to the real-variable model on off-lattice (continuous-in space model) in order to take into account the fluctuation of vehicular speed. Vehicles extend over the highway when moving forward. The characteristics of traffic dispersion are derived. It is shown that vehicular traffic exhibits scaling property. When a vehicle accelerates for following the vehicle ahead, vehicles move forming a cluster without dispersion. The relationship between the width of vehicular cluster and acceleration rate is clarified.