一种改进的一维元胞自动机交通流模型及减速概率的影响

在Nagel-Schrekenberg单车道元胞自动机交通流模型的基础上,考虑车辆之间的相对运动以及车辆减速概率对交通状态的影响,提出了一种改进的单车道元胞自动机交通流模型.并以该模型进行计算机模拟,结果表明,在车流状态的演化过程中,通过确定减速概率与车辆密度的指数v关系来控制车流量,不同的v值车流量不同,对车辆运动出现堵塞相的相变点有影响.当v约为0.75时,模拟结果与实测结果符合.随着车辆密度的增加,车辆的局域聚集程度加大,平均速度下降增大,将出现不稳定的车辆聚集的堵塞相.在车辆的运动过程中,车流的运 关键词： 交通流 元胞自动机 减速概率 堵塞相     

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     

开放性边界条件下双车道元胞自动机交通流模型耦合效应研究

在一种改进的Nagel-Schrekenberg元胞自动机交通流模型的基础上，提出一个高速公路双车 道元胞自动机模型来模拟开放性边界条件下的车流运动，并考虑两车道之间左边界开放程度 的比例系数α及车辆加减速概率p的影响.计算机数值模拟结果表明，在车流状态的演化过程 中，通过确定车道耦合系数b来控制车流量，不同的b值车流量不同，对车辆运动出现堵塞项 的相变点有影响. 关键词： 元胞自动机 交通流模型 耦合效应     

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     

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     

交通流的一维元胞自动机敏感驾驶模型

在一维交通流元胞自动机NaSch模型的基础上，优先考虑驾驶员的不确定性敏感预期行为， 将随机延迟过程放在确定性减速之前，从而建立一种新的一维元胞自动机交通流模型：敏感驾驶模型 （简称SDNaSch模型），并根据所给出的车辆状态演化的并行更新规则作了数值模 拟，模拟得到的基本图表明，与NaSch模型相比，道路交通量有较大提高，接近于实测数据 ，说明新模型能更贴切地描述交通现象；某些密度区域流量出现两个分支，表明在临界点附 近存在亚稳态；而且会出现畅行相与阻塞相的相分离界面. 从车辆速度分布演化的时空斑图 ，可以看到宽幅运动阻塞相的出现以及畅行相→宽幅运动阻塞相和宽幅运动阻塞相→畅行相 的相变. 接着，计及实际交通情况，考虑行驶车辆中一部分是敏感驾驶，而其余车辆按NaSc h模型规则行驶，数值模拟结果进一步证明，敏感驾驶因素对车流的作用是很大的，随着敏 感驾驶车辆的增多，道路容量也随之提高. 关键词： 交通流 元胞自动机模型 亚稳态 相分离 交通相变     

高速车随机延迟逐步加速交通流元胞自动机模型

提出介于Nagel-Schreckenberg(NS)模型和Fukui-Ishibashi(FI)模型之间的一种新的一维交通流元胞自动机模型. 此模型采用NS模型中的车辆逐步加速方式,和FI模型中的仅最大速车可随机减速的车辆延迟方式.证明新模型的基本图,即车流渐近稳态的平均速度与道路上的车辆密度之间的函数关系与FI模型的完全相同.这也就是说,只允许最高速车辆可发生延迟的FI交通流模型,如果将其突然无限制加速方式(车辆可在一个时步内从零速加速到最高速限M或车头距离所允许的最大速度),改变为车辆的逐步有限加速 关键词： 交通流 元胞自动机模型 相变基本图 Nagel-Schreckenberg模型 Fukui-Ishibashi模型     

考虑驾驶方式改变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SDNS模型的基础上,建立了考虑驾驶方式改变的元胞自动机模型（Change-CA模型）.具体描述为驾驶员可根据交通环境选择不同的驾驶方式在道路上驾车行驶,以各自的演化规则进行状态更新,同时定义了驾驶方式更新原则.通过计算机数值模拟,发现驾驶方式可变时,模型模拟得到的混合交通流流量较大;保守型驾驶方式对交通流变化的影响随改变概率增大而减少.并且在演化过程中,驾驶方式改变频率的变化趋势与改变概率、安全概率密切相关.与NS模型和SDNS模型相比,Change-CA模型减少了车流 关键词： 交通流 元胞自动机 驾驶方式 计算机数值模拟     

考虑延迟概率因素对混合车辆敏感驾驶交通流模型的研究

在交通流NS模型的基础上，考虑混合车辆之间存在的速度差异，不同车辆的驾驶员在对前车的敏感驾驶随机减速行为过程中其延迟概率是不同的，从而提出了一维多速混合车辆敏感驾驶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的 基本图.结果表明，与NS模型、SDNS模型相比，道路交通流量有较大的提高，而且还展现出 了亚稳态、相分离等复杂的实际交通行为现象.结合实际情况，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 亚稳态 相分离 计算机模 拟     

双车道多速车辆混合交通流元胞自动机模型的研究

把NaSch模型的刹车概率分开为独立的加速和减速概率，引入转道规则，建立了双车道多速车辆的混合交通流模型.通过计算机数值模拟，得出了不同参数下混合交通的速度和流量与 密度关系的基本图.结果表明，转道概率、混合比例和加减速概率对混合交通都有重要的影 响，慢车的特性对混合交通起着决定性的作用. 关键词： 元胞自动机 混合交通流 NaSch模型     

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     

Simulating synchronized traffic flow and wide moving jam based on the brake light rule

A new cellular automaton (CA) model based on brake light rules is proposed, which considers the influence of deterministic deceleration on randomization probability and deceleration extent. To describe the synchronized flow phase of Kerner’s three-phase theory in accordance with empirical data, we have changed some rules of vehicle motion with the aim to improve speed and acceleration vehicle behavior in synchronized flow simulated with earlier cellular automaton models with brake lights. The fundamental diagrams and spatial–temporal diagrams are analyzed, as well as the complexity of the traffic evolution, the emergence process of wide moving jam. Simulation results show that our new model can reproduce the three traffic phases: free flow, synchronized flow and wide moving jam. In addition, our new model can well describe the complexity of traffic evolution: (1) with initial homogeneous distribution and large densities, the traffic will evolve into multiple steady states, in which the numbers of wide moving jams are not invariable. (2) With initial homogeneous distribution and the middle range of density, the wide moving jam will emerge stochastically. (3) With initial mega-jam distribution and the density close to a point with the low value, the initial mega-jam will disappear stochastically. (4) For the cases with multiple wide moving jams, the process is analyzed involving the generation of narrow moving jam due to “pinch effect”, which leads to wide moving jam emergence.     

A new Cellular Automata Model including a decelerating damping effect to reproduce Kerner’s three-phase theory

Most of the conventional traffic Cellular Automaton (CA) models based on the Nagel-Schreckenberg model (NaSch model) have two problems: an unrealistic deceleration dynamics when a vehicle agent collides with a preceding vehicle in a stopping event, and the problem with reproducing the synchronized flow in Kerner’s three-phase theory. In this paper, a revised stochastic Nishinari-Fukui-Schadschneider (S-NFS) model, belonging to the class of NaSch models, is presented. The proposed CA model, where a random braking effect is improved by considering the dependency on the velocity difference and heading distance with a preceding vehicle, is confirmed to overcome the two above-mentioned drawbacks.     

基于改进格子气模型的对向行人流分层现象的随机性研究

在考虑行人视野范围的随机偏走格子气模型基础上, 引入行人对前方开阔区域的移动偏好特性, 提出改进的格子气模型, 对通道内对向行人流进行仿真研究. 模型再现了对向行人流在不同密度下出现的3种演化过程, 发现了行人密度与对向行人流分层现象的形成具有随机性, 以及统计了概率的变化趋势, 同时分析了分层现象形成概率与系统几何尺寸参数、移动强度参数、右行人流比例参数和视野范围参数等的关系. 分析结果表明, 改进的模型能够再现实际低密度下对向行人流不会出现分层现象的特性. 根据分层形成的概率, 可将对向行人流的密度分为5个区间, 不同区间的行人流演化过程各有差异. 模型和分析结果对理解对向行人流的动态演化过程, 提高通道内对向行人流的走行效率有一定帮助.     

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     

开放边界条件下平面环行交叉路口交通流的相图研究

运用具有内、外环车道的平面环形交叉路口元胞自动机模型,对开放边界条件下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:边界条件和道路瓶颈影响着平面环形交叉路口交通流的性质,产生概率和消失概率均只在一定范围内影响系统流量的变化.根据系统流量与产生概率和消失概率的关系,将系统分为三个相区,并对相图进行研究,为实际交通控制提供参考.