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     

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     

基于改进时空Moran's I指数的道路交通状态特征分析

定义时空对象代替空间对象作为基本研究单元, 改进传统Moran's I指数为时空Moran's I指数, 以便适于分析道路交通的时空特性; 通过Moran散点图给出时空自相关意义下的交通流时空状态特征分类: 拥堵聚集、畅通聚集、拥堵异质和畅通异质.为说明改进时空Moran's I指数分析法的实际应用价值, 以北京市二环快速路外环方向的车流速度数据为例, 进行时空自相关指标计算, 并从全局与局部自相关两个方面分析时 空自相关指标所反映的交通状态时空分布与演化规律. 关键词： I指数')" href="#">改进Moran's I指数 交通状态 时空自相关 时空分布     

基于精细微观交通流模型的信号交叉口人-车相互干扰研究

采用微观离散模型研究信号交叉口的人-车相互干扰机理,其中车辆运动描述基于细化NaSch模型并考虑了司机对交通灯信号切换的预期效应;行人运动描述则基于多步格子气模型并考虑了过街绿灯周期内行人过街速度逐渐增加的特征.机动车与行人之间相互干扰表现为交通灯信号切换时由于车辆(行人)滞留冲突区而造成行人(车辆)运动的延误.通过数值模拟得到了车辆运动的基本图、行人等待时间以及相应的相图,并给出行人(车辆)滞留冲突区内造成车辆(行人)延迟的定量特征.模拟结果发现存在一个临界绿信比.当绿信比小于临界值时,随着密度的增大,车流出现自由流相、饱和流相和拥堵流相;而当绿信比大于临界值,则出现自由流相、共存相、饱和流相和拥堵流相.由人-车相互干扰所导致的延误与车流和行人流的运行状态密切相关.当行人到达率和绿信比都比较大时,等待区内的行人无法在行人绿灯周期内一次清空.文中详细地讨论了人-车相互干扰的定性和定量特征.发现通过合理设置绿信比,可以在保证车流运行效率的同时,减少行人过街的等待时间.     

部分车辆成组的多车道混合车流噪声的计算机模拟

本文给出一种一次性综合模拟多车道多车种随机车流噪声的计算机模拟的简化方法，详细推导了用于预报部分车辆成组行驶的随机车流噪声的数学模型（M_2模型）的车头时距分布函数、概率密度函数和平均时距表达式及相应的随机数变换式。文中还给出了计算机程序框图，并将M_2模型模拟结果与据车头时距为负指数分布的M_1模型的模拟结果作了比较。计算机程序是根据我国交通噪声测量统计方法编制的，只要在程序中输入车流量、车流成份，测点离各车道及等效车道的距离诸参量，计算机便能自动输出L_10、L_50、L_eq等声级值，预报值与实测值良好一致。     

优化车流的交通流格子模型

在一维交通流格子模型的基础上，分别提出考虑最近邻车和次近邻车以及考虑前、后近邻车相互作用进行车流优化的一维交通流格子模型.应用线性稳定性理论和非线性理论进行分析，得出车流的稳定性条件，并导出了描述交通阻塞相变的mKdV方程.用数值模拟验证了mKdV方程的解，数值模拟结果表明考虑最近邻车和次近邻车的优化车流能够增强车流稳定性，而考虑前、后近邻车的优化车流将使稳定性减小. 关键词： 交通流 交通相变 稳定判据 mKdV方程     

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     

元胞自动机交通流模型的相变特性研究

系统地研究 VDR模型和T²模型在不同车流密度时车辆位置的相关性. 通过VDR模型、BJH模型和T²模型的序参量计算，确定在这三个模型中车流从自由流动到阻塞的相变特性，结果发现引入慢启动规则后，在不同的延迟概率和最大速度情况下，将引起交通相变特性的改变. 关键词： 交通流 元胞自动机 相关函数 序参量     

考虑驾驶员预估效应的交通流格子模型与数值仿真

考虑驾驶员的预估效应对车流的影响,提出了一个改进的一维交通流格子模型.基于线性稳定性理论得到了该模型的线性稳定性判据;运用非线性分析方法导出了描述交通阻塞相变时的mKdV方程.应用数值仿真验证了mKdV方程的解,研究表明适当考虑车流中预估效应的作用能够增强交通流稳定性,从而能有效抑制交通阻塞的形成. 关键词： 预估效应 交通流 格子模型 数值仿真     

驾驶员预估效应下车流能耗演化机理研究

考虑实际交通中驾驶员预估效应对车辆跟驰行为的影响, 提出了一个改进跟驰模型. 采用线性稳定性理论获得了该模型的线性稳定性判据. 运用数值仿真的方法, 系统研究了驾驶员预估效应下车流的整体平均能耗和单车能耗的演化机理. 研究结果表明, 驾驶员预估效应能显著提高车流稳定性, 且随着驾驶员预估时长的增加, 车流的整体平均能量损耗和单车能量损耗将逐渐降低.     

城市快速路系统的元胞自动机模型与分析

使用元胞自动机模型研究包含出入匝、主路和辅路的城市快速路系统的交通问题,为不同类型的路段定义了三种不同的换道规则.模拟结果表明,高入匝流量容易导致主路、匝道及其上游出现拥堵,高出匝流量容易使匝道出口车流与辅路内侧道车流发生冲突.入匝流量比较高时,主辅路为双车道的系统可以延缓交通拥堵和减少通行时间;当入匝流量较低时,双车道改善了单车道下辅路的通行状况. 关键词： 交通流 元胞自动机 换道规则 匝道     

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     

基于Wi-Fi Direct的道路交通状态信息采集方法

针对传统交通状态信息采集中采用的环形线圈车辆检测器存在布设和维护难度较大等问题,提出了一种基于Wi-Fi Direct的道路交通状态信息采集方法,以实现对基本的道路交通流状态参数进行采集估计。该方法利用车-路通讯设备实现车辆与路侧设备的通信;以车载通讯设备的Wi-Fi芯片介质访问控制层地址完成车辆个体识别;通过车载通讯设备中的北斗定位装置向路侧设备提供车辆实时位置及时间信息,进而实现道路区段内交通流基本状态信息估计。实验测试表明,该方法能够完成路段平均速度、交通流量及车流密度的采集和估计,是一种有效的道路交通信息采集方法。     

高速公路交通流元胞自动机模型的一种统计平均解耦处理

对于高速公路交通流的一维元胞自动机模型，提出一种从微观格点状态更新规则出发，经过逐步的统计系综平均和截断退耦近似处理，推导宏观演化规律，从而获得描述车流稳态平均速度与车辆密度之间关系的基本图曲线的平均场方程方法.宏观演化规律表现为相继两个时刻车流平均速度的一个非线性映射.平均场论可以作为这一非线性映射的吸引子得到.将此法应用于Fukui-Ishibashi建议的高速运动车模型，计算表明：在单辆车最大速度为M的情形，可以采用截断退耦到仅保留M+1格点耦合的近似法计算空间关联函数.对于不考虑随机减速的决定论模     

基于动态地场和元胞自动机的自行车流建模

针对现有自行车流模型对车辆间作用考虑不足的问题,在原多车道元胞自动机模型的基础上引入动态地场,在模型中纳入了排斥力,并充分考虑了前车速度对后车行驶的影响,体现了自行车的灵活性等特征,提出了换道成本的概念并建立了新的基于比较交通环境的换道规则. 数值仿真结果表明：1）该模型能更准确地描述自行车流,反映自行车流的特征,得到的数据符合实际;2）单位车道宽度的通行能力随着车道数的增加有小幅下降;3）激进的驾驶风格使得换道次数大幅增加,通行能力下降. 关键词： 自行车流 元胞自动机 动态地场 仿真     

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     

随机计及相对速度的交通流跟驰模型

从研究微观个体车辆行为出发，考虑车辆加速过程的不确定性，提出了随机计及相对速度的 交通流跟驰模型(SR-OV模型).对随机相对速度的跟驰模型的动力学方程进行稳定性分析，得 到与Bando跟驰模型不同的稳定性判据，其稳定性优于Bando模型.运用摄动理论分析交通过 程中密度波的变化，结果表明，在发生交通阻塞相变时，交通密度波以mKdV方程描述的扭结 -反扭结波演化.对随机相对速度跟驰模型进行数值模拟和分析，结果发现车流速度的变化小 于Bando模型的速度变化，而且与随机概率有关，当随机考虑相对速度的概率增大时，初始 的小扰动不会放大对车流产生影响，甚至长时间就消失，这与Bando模型完全不同.数值模拟 所得到的相图与解析解相符合,而且交通流稳定区域大于Bando模型.从车间距-速度演化图上 ，随着随机概率的增大，SR-OV模型在初始时存在的滞后现象，随着时间的增长，趋于稳定 状态后，滞后曲线收敛于一小区域，滞后效应被削弱.这完全不同于Bando模型，在Bando模 型中，滞后曲线由一点向外扩散，滞后曲线区域越来越大，车流趋于不稳定状态. 关键词： 交通流 跟驰模型 稳定性判据 相对速度     

考虑最邻近前车综合信息的反馈控制跟驰模型

拥堵控制中, 通过车辆运行状态感知与控制的交互融合, 实现对车辆有效控制的过程, 具有信息物理融合系统的典型特征. 本文基于Konishi等的研究工作, 从交通信息系统与交通物理系统融合的角度, 进一步考虑优化速度差和安全间距对车流的影响, 在耦合映射跟驰模型中, 提出了一种考虑最邻近前车综合信息的交通拥堵反馈控制方案. 运用反馈控制理论, 给出了头车速度发生变化时交通流保持稳定的条件, 并与前人工作进行了比较. 理论分析与数值模拟结果一致表明, 耦合映射跟驰模型在本文提出的控制方案下能更有效地抑制交通拥堵. 关键词： 交通流 交通拥堵控制 耦合映射跟驰模型 信息物理融合系统     

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：     

城市车辆流分布模型及道路交通噪声预报的研究

本文将道路中通行的各种车按其发出的噪声级的高低分成四个等级。提出以每小时900辆的车流量为限,车流将分别服从“泊松”及“正态”分布。对车流较大,服从“正态”分布车流。定量地分析出各等车流量与路边统计噪声级的关系,推导出相应的公式。与他人已做过“泊松”分布一起,构成一套完整的路边声级L_(10)预报表。可以做为评价、预测城市交通噪声之基础。经在北京多条道路的实测验证,与实测值很好符合。