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     

车道尺度对平面环行交叉路口流量影响的研究

运用具有内、外环道的平面环形交叉路口元胞自动机模型,利用交通流基本图从瓶颈的角度研究了车道尺度对平面环行交叉路口交通流的影响。计算机模拟结果表明:同步增加内、外环道长度时,内环道流量将会增加;同步增加入、出环车道长度时,内环道流量保持不变。     

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.     

交叉口混合交通流元胞自动机模型及仿真研究

本文以右转机动车和直行自行车为对象研究交叉口混合交通流特性.基于交叉口机非干扰特性,将机动车元胞模型和自行车元胞模型进行了耦合,建立了考虑自行车穿越机动车延时、机动车穿越自行车间隙和冲突区占据处置等规则的交叉口混合交通流元胞自动机模型(NS-BCA).对右转机动车与直行自行车混合交通流进行了仿真,从流量-车辆到达率关系、交通流相位相变、交通流相位-到达率-混合交通流状态等方面研究了交叉口混合交通流的机非干扰机理.     

考虑意外事件对交通流影响的元胞自动机交通流模型

在NaSh模型的基础上,考虑交通事故和养护路段等意外事件对高速公路交通流的影响,建立了有意外事件影响的在车道管制下的高速公路交通流元胞自动机模型,并进行数值模拟. 研究发现:意外事件对高速公路交通流有明显影响,并且意外事件对交通流的影响在某一密度值范围内尤其明显,且意外事件堵塞点在第一车道比在第二车道对交通流的影响小;同时,在该密度值范围内,意外事件堵塞时间和堵塞路段长度越长,对交通流的影响就越大. 关键词： 元胞自动机 交通流 意外事件     

智能交通系统的元胞自动机交通流模型

在Nagel-Schreckenberg(NS)模型的基础上，提出一种可应用智能交通系统（ITS）信息的新的交通流元胞自动机模型. 其中考虑了有效间距及刹车灯的作用，并引入了可变安全间距的新概念. 数值模拟表明：对于这种改进的ITS元胞自动机模型，道路交通量有了显著提高，体现了智能交通的优越性——有效地扩大交通流量，减少阻塞生成. 当考虑快车和慢车的混合交通流时，发现即使少量的慢车也会导致交通流量大幅度下降，说明了严格实施快慢道行驶的必要性. 关键词： 交通流 智能交通系统（ITS） 元胞自动机模型 刹车灯 可变安全间距     

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     

一维元胞自动机随机交通流模型的宏观方程分析

在一维局部作用元胞自动机交通流模型中引入刹车噪声与产生、消失概率,得到一完全随机的元胞自动机交通流模型.利用玻耳兹曼近似,建立了该模型的宏观动力学方程,并对宏观方程在特殊条件下的解进行了理论分析和计算机模拟. 关键词： 元胞自动机 交通流 Burgers方程 激波     

主干道交通流的路口效应

基于Nagel-Schreckenberg交通流模型的演化规则,建立了路口等距分布的主干道交通流模型,在开放性边界及路口以同步红绿灯控制的条件下对交通流进行了数值模拟.分析结果发现：主干道的通行能力由路口的通行能力决定;低密度时,流量与路口数目无关,利用平均场方法,可算出平均速度随绿灯周期变化的极值位置;高密度时,流量与路口数目有关,通过调整交通灯周期,可使主干道处于最佳交通状态. 关键词： 元胞自动机 交通流 数值模拟 平均场理论     

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     

The effect of stochastic accelerating and delay probability with the velocity and the gap between vehicles on traffic flow

This paper proposes a new combined cellular automaton (CA) model considering the driver behavior of stochastic acceleration and delay with the velocity of the preceding vehicle and the gap between the successive vehicles based on the WWH model and the noise-first NaSch model. It introduces the delay probability varying with the gap, adds the anticipation headway and increases the acceleration with a certain probability. Through these simulations, not only can the metastable state and start--stop wave be obtained but also the synchronized flow which the wide moving jam results in. Moreover, the effect of stochastic acceleration and delay on traffic flow is discussed by analyzing the correlation of traffic data. This indicates that synchronized flow easily emerges in the critical area between free flow and synchronized flow when acceleration and delay are synchronized or their probability is close to 0.5.     

多路段元胞自动机交通流模型

在经典单路段元胞自动机交通流模型的基础上,将多个路段视为一个道路系统,提出并研究了多路段条件下的交通流问题.针对多路段道路的特点,通过引入车辆流入规则、路口随机慢化规则和路口车辆流入规则,控制车辆从上一路段流入下一路段.首先提出了"汽车池"的概念,来控制每一路口车辆的流入;然后通过路口随机慢化,来模拟路口对交通的影响;最后,当车辆离开时,依直行率进入下一路段,实现车流的继续流动.同时,通过数值模拟,仿真了不同条件下的交通情况,对重要参数进行了研究.结果表明,出现了混合流这一新的现象,拥堵地段与非拥堵地段间存在明显的界限.拥堵往往最先从路口开始,然后蔓延到整个路段.多路段道路还存在临界突变的特性.随着车辆流入概率的增大,路口对平均速度和车流密度的影响愈加明显.当流入概率超过一定阈值时,车辆缓慢地增加也会引起整体道路通行能力的迅速下降.     

A new cellular automata model of traffic flow with negative exponential weighted look-ahead potential

With the development of traffic systems, some issues such as traffic jams become more and more serious. Efficient traffic flow theory is needed to guide the overall controlling, organizing and management of traffic systems. On the basis of the cellular automata model and the traffic flow model with look-ahead potential, a new cellular automata traffic flow model with negative exponential weighted look-ahead potential is presented in this paper. By introducing the negative exponential weighting coefficient into the look-ahead potential and endowing the potential of vehicles closer to the driver with a greater coefficient, the modeling process is more suitable for the driver's random decision-making process which is based on the traffic environment that the driver is facing. The fundamental diagrams for different weighting parameters are obtained by using numerical simulations which show that the negative exponential weighting coefficient has an obvious effect on high density traffic flux. The complex high density non-linear traffic behavior is also reproduced by numerical simulations.     

Effect of driver over-acceleration on traffic breakdown in three-phase cellular automaton traffic flow models

Based on simulations with cellular automaton (CA) traffic flow models, a generic physical feature of the three-phase models studied in the paper is disclosed. The generic feature is a discontinuous character of driver over-acceleration caused by a combination of two qualitatively different mechanisms of over-acceleration: (i) Over-acceleration through lane changing to a faster lane, (ii) over-acceleration occurring in car-following without lane changing. Based on this generic feature a new three-phase CA traffic flow model is developed. This CA model explains the set of the fundamental empirical features of traffic breakdown in real heterogeneous traffic flow consisting of passenger vehicles and trucks. The model simulates also quantitative traffic pattern characteristics as measured in real heterogeneous flow.     

车辆从车道进入与转出的一维多速随机交通流模型的研究

应用平均场理论，研究了有车辆进入车道和从车道转出的一维多速随机交通流模型，给出了车流达到稳定时的密度分布概率和平均交通流量与几种随机因素的解析结果．并利用一维元胞自动机模型进行了模拟．实验模拟与理论计算结果符合． 关键词：     

考虑行车状态的一维元胞自动机交通流模型

在Nagel Schrekenberg单车道元胞自动机交通流模型（简称NS模型）的基础上，考虑车辆之间的相对运动薛郁等提出了一种改进的单车道元胞自动机交通流模型（简称改进的NS模型）.通过两种情况列出了改进的NS模型存在不尽周严的地方，随之在新模型中引入了行车状态 变量和反馈规则，从而控制车辆出现倒车和刹车过急等现象.通过计算机对新模型进行模拟 ，发现减速概率和车流密度对车流状态的演化影响很大，当减速概率高（如道路条件差）时 ，即使车流密度低，车流也会出现局部堵塞状态；而当减速概率一定时，随着车流密度增加 ，车流的运动相与堵塞相发生了全局性的交替出现，此时类似于波的波峰和波谷的传播.与 改进的NS模型相比较，新模型模拟的车流量较高，说明新模型减少了车流的总体停滞状态. 关键词： 交通流 元胞自动机 行车状态 反馈规则     

Traffic dynamics of an on-ramp system with a cellular automaton model

This paper uses the cellular automaton model to study the dynamics of traffic flow around an on-ramp with an acceleration lane. It adopts a parameter, which can reflect different lane-changing behaviour, to represent the diversity of driving behaviour. The refined cellular automaton model is used to describe the lower acceleration rate of a vehicle. The phase diagram and the capacity of the on-ramp system are investigated. The simulation results show that in the single cell model, the capacity of the on-ramp system will stay at the highest flow of a one lane system when the driver is moderate and careful; it will be reduced when the driver is aggressive. In the refined cellular automaton model, the capacity is always reduced even when the driver is careful. It proposes that the capacity drop of the on-ramp system is caused by aggressive lane-changing behaviour and lower acceleration rate.     

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.     

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.