《中国公路学报》编辑部[1]2016年在《中国交通工程学术研究综述·2016》文中研究表明为了促进中国交通工程学科的发展,从交通流理论、交通规划、道路交通安全、交通控制与智能交通系统、交通管理、交通设计、交通服务设施与机电设施、地面公共交通、城市停车交通、交通大数据、交通评价11个方面,系统梳理了国内外交通工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。交通流理论方面综述了交通流基本图模型、微观交通流理论及仿真、中观交通流理论及仿真、宏观交通流理论、网络交通流理论;交通规划方面综述了交通与土地利用、交通与可持续发展、交通出行行为特征、交通调查方法、交通需求预测等;道路交通安全方面综述了交通安全规划、设施安全、交通安全管理、交通行为、车辆主动安全、交通安全技术标准与规范等;交通控制与智能交通系统方面综述了交通信号控制、通道控制、交通控制与交通分配、车路协同系统、智能车辆系统等;交通管理方面综述了交通执法与秩序管理、交通系统管理、交通需求管理、非常态交通管理;交通设计方面综述了交通网络设计、节点交通设计、城市路段交通设计、公共汽车交通设计、交通语言设计等;地面公共交通方面综述了公交行业监管与服务评价、公交线网规划与优化、公交运营管理及智能化技术、新型公交系统;城市停车交通方面综述了停车需求、停车设施规划与设计、停车管理与政策、停车智能化与信息化;交通大数据方面综述了手机数据、公交IC卡、GPS轨迹及车牌识别、社交媒体数据在交通系统分析,特别是在个体出行行为特征中的研究;交通评价方面分析了交通建设项目社会经济影响评价、交通影响评价。
陆续[2]2007年在《城域混合交通仿真中的动态对象建模与实现》文中指出近些年来,中国各大中城市的交通问题随着车辆的大量增加而日益突出,对智能交通系统的相关研究与应用有了迫切的需求。作为一种能本质而直观的观察交通状况并分析问题所在的方法,交通流微观建模与仿真是智能交通研究领域中一个重要的切入点。本文在对混合交通中动态交通对象运动行为特征进行分析的基础上,在城市交通流微观建模与仿真软件系统的研究和开发过程中,取得了如下的主要研究结果:(1)建立了平面交叉路口处动态对象间的冲突模型:通过对交通冲突概念的叙述并依照现实车辆处理冲突的流程,提出了一种基于冲突点的机动车冲突模型;针对此模型在机非混行和有行人干扰的混合交通环境中的应用进行了扩展;提出了在仿真软件实现中的多向车流死锁的情况和相应的预解锁算法;该冲突模型已经在软件中实现,并在定性和定量两个方面得到了验证。(2)对自行车矢量场模型的缺陷进行了改进:在对自行车的运动特性以及矢量场模型进行综述的基础上,分析了矢量场模型在实际仿真应用中存在的缺陷;然后分别参考AnderSon E的跟车模型以及牛顿运动学定律对自行车启动和刹车模型进行了改进;接着改变了矢量场模型中自由行驶速度的设定使自行车能自由地完成超车动作,并对自行车群在通过路口时的运动表现形式及其建模实现给予了概述;文中给出了矢量场模型的仿真实现流程。(3)提出了一种将多种动态对象运动行为统一描述的方法——决策空间方法:针对现有微观建模方法的不足在分析动态对象驾驶决策行为以及对周围环境影响的反应的基础上提出了决策空间方法;分析了各类动态对象的速度初始决策空间的建立过程及其约束条件的表达形式;叙述了目标函数包含的要素和一般表达形式;对车辆换道超车行为和行人运动行为的描述方法进行了概述;利用一个实例的计算对决策空间方法的应用和求解流程作了概述。最后,在总结全文的基础上,对相应研究方向在未来的工作内容进行了展望。
王华东[3]2003年在《城市混合交通系统的建模方法与应用研究》文中研究表明混合交通是中国城市交通的主要特征，机动车、非机动车与行人的特性各异，相互干扰严重。微观模型是研究混合交通的有效工具，但是目前国内外关于混合交通微观模型的研究成果仍很缺乏。 论文以城市混合交通微观建模方法与相应的仿真软件系统开发为研究重点，主要研究内容与创新点包括： 1．建立了新的机动车微观模型：相互作用模型。针对传统跟车模型的不足，重新考虑了司机接受刺激与做出反应的本质，分析车辆紧密而又安全的跟随运动的现象，认为车辆的运动状态是紧迫性与安全性两种相互矛盾的因素共同作用的结果。依此构造了新的机动车微观模型：相互作用模型，并讨论了它的稳定性。通过数学推导与计算机仿真两种方式，将跟车模型与相互作用模型进行多方面对比：两者在跟车方面的性能相当，但是相互作用模型能全面描述机动车的加减速不平衡性、驾驶决策的多样性、停车、启动、超车等行为，而跟车模型则不能以统一的方式描述上述非跟车行为。以此证明了相互作用模型的优越性与全面性。 2．建立了新的非机动车微观模型：矢量场模型。根据场的理论，对非机动车受到来自周围多个运动物体的影响综合为处在质心位置的一个运动物体的影响，用矢量表示速度与加速度，将相互作用模型扩展为一种新的非机动车微观模型：矢量场模型。仿真表明非机动车在运动时横向移动灵活，停止时呈穿插排列，符合非机动车行驶特点；对统计数据进行线性回归后得到的最高密度处在实测范围内。以此证明了矢量场模型在非机动车交通中的有效性。 3．实现了混合交通中的机非干扰建模。分析机动车与非机动车之间相互干扰的产生原因与表现形式，提出了用矢量场模型仿真机非干扰的方法，并通过对一个实例的仿真确定了矢量场模型在混合交通中的参数。以矢量场模型作为混合交通的统一微观模型。 4．开发了一个大型的混合交通仿真系统。针对目前还没有关于中国城市混合交通仿真软件的现状，对如何实现混合交通仿真的技术进行了探索，合作开发了一个大型的城市道路交通模拟与分析系统(Urban Traffic Simulation and Analysis System，UTSAS)，完成了不同交通运动实体在城市道路中常见行为的描述，并对混合交通的仿真结果进行了多方面的统计。 最后，总结全文的工作，并指出若干有待于今后进一步研究的关于中国混合交通的内容。
张晋[4]2004年在《基于元胞自动机的城域混合交通流建模方法研究》文中研究表明交通对国民经济的发展具有重要的战略意义，一直是国家重点建设内容。随着各种交通工具数量增长迅速，交通阻塞日趋严重，不仅会引发一系列严峻的社会和环境问题，而且制约经济发展，所以交通问题引起了政府机关、科研机构和学术界，乃至城市居民的普遍重视。交通系统是一个具有严重非线性、强随机性、大时变性、不确定性的复杂系统。要解决交通问题非常困难，除了要充分利用现有交通资源外，更重要的是要利用科学的交通流理论来进行合理的交通规划、控制和管理。交通流理论是发展中的科学，尽管已有部分探讨交通现象的理论成果，但现在还没有形成完整的理论体系。我国的交通流是机动车、非机动车和行人构成的混合交通流，混合交通流独特的构成使交通冲突点的数量成倍增加，加剧了交通阻塞和交通事故的产生，导致交通流的组织规划、管理和控制愈发困难，对我国的交通管理工作提出了更加严峻的要求。因此，对交通流理论的研究，尤其是混合交通流的研究既具有重大应用背景，又具有理论研究意义。 本文通过元胞自动机(CA)交通流理论的研究，结合机动车、自行车的行驶特性和行人的行走特性，分别完成了基于CA的机动车模型、自行车模型和行人模型，并在这些工作的基础上建立了基于CA的混合交通流模型，继而结合多智能体(MAS)技术，建立了一种分布式混合交通流模型，并提出了基于MAS的城域混合交通仿真系统的体系结构。全文主要研究成果总结如下： 1) 提出了一种一维机动车交通流CA模型——双车跟驰CA模型。该模型能够体现出鲁棒性较好的交通流亚稳态特性，而且临界密度高。模型的更新规则完全并行，适用于大规模的交通仿真。通过对模型的理论分析和仿真研究，揭示了亚稳定状态的产生与前车的关联程度以及随机慢化概率的大小都有一定的关系。 2) 提出了一种一维机动车交通流CA模型——可变间距CA模型。该模型假定行驶车辆都趋向于保持期望车头时距，并通过对前车速度的估计，对车速进行同步更新。可通过简单的参数调节使仿真系统未饱和时的车头时距分布符合实际交通特性，从而可以描述多车道公路上比较复杂的交通状况，体现不同道路等级的通行能力。 3) 首次提出了单向自行车二维CA模型。理论研究和仿真验证表明：该自行车二维元胞自动机模型不仅能够灵活有效地描述自行车流的行驶特性，而且其速度—密度特性和通行能力的数值范围均符合实际或经验数值。并利用该模型分析了车道数对单车道自行车通行能力的影响，仿真表明随着车道宽度的增加，单车道通行能力随之增加，但增长幅度呈递减趋势，且车道数目增长到一定数值，浙江大学博士学位论文通行能力不再继续增长，完全符合定性分析。该模型扩展方便，为自行车流的研究和进一步研究混合交通流提供了理论基础。 4)提出了一种二维CA行人过街模型。该模型引入了“停车点”的概念，不仅能够处理人行横道上行人与行人之间的相互冲突问题，而且能够成功处理行人与其他车辆的冲突和避让，从而模拟了行人各种类型的道路穿越行为。该模型易于扩展，对仿真行人过街动态过程非常有效，并已经成功应用于浙江大学智能交通研究中心研究开发的“城域混合交通仿真与分析系统”软件。仿真验证证明了模型的有效性。 5)提出一种新的CA模型结构—平行异质CA模型，能够满足在空间、功能上均呈分布式的大复杂系统的建模需求。 6)利用平行异质CA模型，以混合交通流为应用背景，建立了混合交通流CA模型。并以机非混合行驶模型为例作了仿真研究，仿真结果验证了模型的有效性，表明平行异质CA模型非常适于构建混合交通流模型。该探讨无论是对于CA理论的扩展还是混合交通流理论的研究都具有重要的现实意义。 7)建立了一种基于MAS的分布式混合交通流模型，并提出了基于MAS的城域混合交通仿真系统的体系结构。所建立的交通流模型能够充分发挥智能体的自治性和相互协作性，体现我国城域混合交通流的复杂性特点;所提出的交通仿真系统不仅结构简明严谨、界面友好、易于扩展，且非常适用于智能交通领域。该研究内容为MAS技术在我国混合交通系统仿真方面的应用研究起了抛砖引玉的作用。 8)参与设计了城域混合交通仿真与分析系统(SASUMT)及其对实际交通系统规划方案的仿真验证过程。该系统是一套浙江大学自主研发的城市混合交通微观仿真系统，实现了对机动车、非机动车和行人的建模以及在复杂路网上运动的仿真分析。本人作为该仿真软件的设计者之一，独立设计了行人的建模部分，参与了混合交通建模的指导工作，并在该仿真验证项目中负责仿真分析及方案撰写工作。 最后在简要总结全文工作的基础上，对相关领域未来的研究方向进行展望。 关键词:交通仿真系统;元胞自动机;交通流模型;自行车模型;行人穿越模型;混合交通流;智能体;多智能体
冯雪[5]2016年在《基于人—车—路协同的混合交通流微观建模与特性分析》文中研究表明混合交通是当前我国城市交通的典型特征之一。与同质交通流相比较,不同出行方式间的交通冲突通常表现为更加频繁、激烈与复杂,显着影响了交通运行状况,改变了交通流特性。而混合交通场景的复杂性,使微观建模过程更易出现对部分驾驶行为的忽略以及对部分车辆物理特性、道路环境等驾驶影响因素认识不足的问题,进而导致仿真结果与实际交通情况出现偏差,科学解决交通问题的目标更加无从谈起。因此从分析人、车、路相互作用机理及交通各要素对驾驶行为的作用角度对混合交通流进行微观建模与模拟,对于识别车辆运动特征、明确交通流内部干扰机理,从而完善微观模型体系、揭示我国城市混合交通特性具有重要的理论意义与实践价值。受到混合交通流微观建模理论领域相关研究的启发,并考虑到人、车、路耦合机理的把握对于提出符合实际的混合微观交通流模型、掌握交通流运行规律的重要作用,本文关注交通个体的微观行为特征、特殊物理特性及道路交通环境因素,选取若干典型混合交通场景进行建模与模拟研究,主要研究内容和结论如下：(1)建立考虑自行车侧向摆动特性及侧向安全距离动态变化特征的混合自行车流二维元胞自动机模型。从实证研究获得的自行车侧摆幅度-瞬时速度的正相关关系出发,通过引入侧摆发生率、侧向安全空间占有率随瞬时速度的动态调整机制,模型丰富了对自行车动力学特征的描述,并摆脱了划分虚拟车道这种既定建模形式。模拟分析发现：侧向摆动行驶特性能够增加自行车个体间的相互干扰,使处于自由流区域的车辆横向运动频率增大且拥挤流区域内的交通流量降低、超车行为受到了抑制,并对混合自行车流时空演化过程产生复杂影响,具体表现为在自由流区域内扰动车流,而在拥挤流区域能够稳定车流。研究还发现：侧向安全距离动态变化特征的引入能够修正既有多车道模型在拥挤流区域对平均行驶速度的估计失真,并较好的重现了全密度域内的混合自行车流速度-密度关系特征。(2)建立考虑期望速度差异的混合自行车元胞自动机模型。模型构建基于样本自由行驶车速结合慢化概率反推并统计得到期望速度离散分布特征的分析思路。通过模型的标定和验证发现,期望速度离散分布特征的引入有效提高了仿真精度及模型通用性,速度-密度关系的模拟结果对不同道路宽度、不同电动自行车混合比例下的相应实测数据皆呈现良好的拟合效果。同时研究发现,混合自行车流比自行车同质流内部的交通冲突更为激烈,且电动自行车和自行车的各类主动超车事件、受阻超车事件发生率均随电动自行车比率的增大而降低,被超车率有所升高,而各类超车事件总发生率则呈现相反趋势,说明将传统自行车与电动自行车视为为同一种交通服务对象将造成对混合自行车流运行状况的评价失真,该结论对混合自行车流道路交通设施服务水平评价具有一定的理论指导意义。(3)构建考虑自行车交通特性及机非干扰强度的机非混合交通流元胞自动机模型。在分析无机非物理分隔路段,机动车和自行车相互作用机理的基础上,模型通过引入鸣笛效应来体现自行车对后向机动交通信息刺激的敏感度差异,通过加载自行车行为特征以丰富和完善自行车对机动车干扰作用的描述。并且通过数值模拟分析了机非干扰强度、道路线型、自行车特性叁类因素对机非混合交通流特性的影响。模拟分析发现,鸣笛和机动车道路的展宽能够在自行车和机动车中密度区域内明显抑制自行车的越出行为,促进两股车流的横向分离以提高机动车通行效率,而在自行车、机动车密度很小或很大时影响不明显。模拟还发现：侧向摆动及车流异质性等能够激化自行车流内部矛盾的基本特性也能够加剧机非交通冲突。(4)建立考虑机动车横向偏移避让行为的路内停车机非混合交通流元胞自动机模型。针对双向双车道单幅路这种路内停车的典型设置环境,模型通过对机动车路遇停车而激发的纵向减速结合横向偏移避让的二维动力行为过程的描述,再现了单幅路上无会车间隙,机动车利用对向车道空间偏移避让路内停车以维持较高行车速度的交通现象。数值模拟结果表明：该现象可有效缓解路内停车挤占通行空间对动态交通造成的负面影响。同时综合考虑路内停车的横向摩擦作用对机动车车流密度的调整及对向机动交通对偏移行为的制约,数值实验还发现：双向停车设施面对面设置将加重路内停车干扰；而位置错开且分别置于对向停车下游足够远处可以有效减轻双向停车对动态交通的影响。上述结论可以为路内停车设施的布局、规模等方面的规划与设计提供一定的理论依据。(5)构建U形转向路口结合公交停靠站组合瓶颈的元胞自动机模型。分别研究了公交停靠站位于U形转向路口的上游及下游两种设置方式时不同车流之间的交织过程以及对交通流特性的影响。模拟结果表明,U形转向路口与公交站点间的距离低于最小间距时将同时造成双向交通流量及转向流量的下降。当间距足够大、转向车流与公交车流同向且对向进车率较小时以及转向车流与公交车流方向相反时,下游设置方式的双向交通流量与转向流量皆明显高于上游设置方式。在实际交通规划与管理时应结合转向需求、公交车比例等多种交通因素合理设置两站点的相对位置及间距,以减少上述组合瓶颈的负面影响。
应力天[6]2008年在《基于元胞自动机的城市路段混合交通流建模与仿真》文中进行了进一步梳理我国是混合交通,机动车和非机动车之间的干扰使得城市道路的拥堵非常严重。路段是整个道路网络的重要组成部分,基于元胞自动机理论对城市路段混合交通流的运行特性进行建模和仿真研究具有重要意义。本文首先综述了交通流理论的经典模型,阐述了交通流元胞自动机模型及其改进模型的内涵、应用,在此基础上对我国城市路段混合交通流的建模和仿真进行深入研究。论文主要内容如下:1.建立一种基于城市路段的自行车元胞自动机模型,研究过程中不仅考虑了不同骑车人的最大速度差异,而且对随机慢化概率也有所分析,认为随机慢化与速度相关成正比。仿真分析了最大速度、车道宽度等不同条件下自行车通行能力与速度的变化规律。2.基于白行车元胞自动机改进模型和机动车NS改进模型,探讨路段机非混行中存在摩擦干扰状态下车流的运行行为和规律。分析机动车辆相对密度、自行车相对密度在一定范围内变化时,机动车的运行速度随自行车密度的变化规律,并通过实例分析对模型的有效性进行验证。3.本文还探讨了阻滞干扰条件下路段机动车与自行车混合行驶的CA模型。仿真结果表明,阻滞干扰下机动车和自行车受到的干扰影响都较为显着,机动车通行能力下降幅度较大,约在35%左右。
尹浩东[7]2017年在《运营中断条件下城市轨道交通乘客出行行为建模与客流诱导优化研究》文中提出城市轨道交通是一种大容量、绿色、准点、快捷的公共交通方式,在解决大城市交通拥堵、交通污染等交通问题方面发挥着骨干作用。截止2015年底,中国内地共有25个城市的110条城市轨道交通线路投入运营,总运营里程达3293公里。其中特大城市,如北京和上海,城轨运营里程均达550公里以上。随着轨道交通路网规模的快速发展、路网结构的日益复杂、换乘组织与行车组织手段的多样化,城市轨道交通正逐步迈向网络化运营时代。然而,城市轨道交通也是一个相对封闭、人流密集的系统,其运营安全至关重要。随着北京等特大城市轨道交通线网规模的扩大,日常突发事件不断增多。在这种情况下,一旦在局部突发运营事故,不仅会造成本区域的运营秩序混乱,而且会对相邻车站和线路的运营秩序带来严重冲击,甚至会造成地面交通的瘫痪。因此,如何辨识、管控此类危机具有紧迫的现实需求。本文针对运营中断条件下城市轨道交通乘客出行行为建模与客流诱导优化等问题开展研究,以揭示"运营中断事件"、"应急管控策略"与"乘客出行行为"叁者耦合互动机理为目标,采用数据驱动和模型驱动的方法,从运营中断影响的宏观辨识、运营中断条件下的个体出行行为精细化建模和客流诱导优化这叁个方面开展研究,具体内容如下:(1)运营中断影响的宏观辨识方法研究。本研究采用改进复杂网络模拟攻击的方法,探究了不同类型的运营中断对城轨线网宏观的连通特性和连通效率的显着影响,而且该方法能够帮助运营决策者找到线网中的关键环节,进而辅助他们针对性地加强运营措施与投入。而且研究提出了多源城轨运营大数据驱动的复杂运营中断条件下宏观客流时空演变特征综合辨识方法,并提出了运营中断指数,利用大规模历史运营数据实现运营中断影响的全面、量化和动态辨识。(2)运营中断下乘客出行行为建模。分别对复杂封站和区间中断场景下乘客行为决策机制进行研究,构建了复杂封站条件下的乘客个体出行行为最优化模型和分层离散选择模型,并提出了基于客流仿真的混合求解算法,实现了从个体行为建模到客流需求演变仿真的一体化。在区间发生中断时,提出了顺延晚点的列车时刻表调整优化模型以及基于时刻表拓展网络的K短路径求解算法,能够将区间中断下乘客出行延误时间的估计问题直接转化为了乘客在时间拓展网络中的出行路径搜索和决策问题。并进一步结合封站条件下乘客行为模型,提出了区间中断下乘客复杂出行行为决策机制。(3)客流诱导优化建模研究。研究构建了考虑诱导信息发布范围和内容的客流动态诱导优化双层规划模型,其中下层模型针对乘客在有无诱导信息条件下出行行为进行了仿真建模,上层模型刻画了诱导信息的发布范围的决策变量,并设计了融合客流仿真和遗传算法的混合智能求解算法。论文研究的主要创新点主要有:(1)提出了改进的复杂网络方法,首次将复杂网络的抗毁性研究成果应用于运营中断的影响辨识,而且首次提出了融合断面客流量、进站量、出站量和换乘量等的多源城轨大数据驱动的更为全面的运营中断影响辨识方法,属于应用创新。(2)本研究提出了复杂不确定性封站场景下乘客行为精细化建模方法,这是国内外首次针对封站问题进行系统定义和描述。该研究拓展了运营中断研究的边界,具有原始理论创新性。(3)首次提出了时刻表调整、时间拓展路径搜索和乘客出行行为选择模型叁位一体的建模方法,将区间中断下乘客出行延误时间的估计问题直接转化为了乘客在时间拓展网络中的出行路径搜索和决策问题,能够精准化地刻画乘客在城轨网络中动态出行过程,具有一定的原始理论创新性。(4)提出了城市轨道交通客流诱导优化双层规划模型与混合智能求解算法,该研究填补了城市轨道交通客流诱导优化理论方法的空白,推动了城轨客流诱导研究从系统研制过渡到科学理论研究的阶段,深化了既有研究的理论深度,属于应用方法与原始理论创新。
邹振宇[8]2006年在《交通系统的微观仿真及其参数校正研究》文中进行了进一步梳理交通流理论是运用数学和物理知识来描述交通流特性的一门边缘科学，它用分析的方法阐述交通现象及其机理，使人们能更好地理解交通现象及其本质，并使城市道路与公路的规划设计和营运管理发挥最大的功效。微观交通流仿真以单个车辆行为作为建模的基础，不仅可以从宏观层面对交通系统的运行性能进行统计分析，而且还可以从车辆的行驶行为、车道的设置及交通设施的配置等各个微观细节来分析交通系统的特征或者优化其性能，是研究交通流的有效工具。本文通过对国内外交通流仿真系统的研究，实现了针对中国混合交通的仿真模型，研究交通流特性参数与交通个体行为之间的关系，提出并实现了一种可行的仿真系统参数校正方案。全文的主要研究工作及相关成果总结如下：(1)研究混合交通流的微观模型。参考机动车跟驰模型和非机动车矢量场模型的相关研究，并对驾驶员和行人的运动特征和行为动机进行了观察和分析，对机动车模型和矢量场模型进行了改进，使之更符合车辆实际的驾驶行为。(2)通过对不同交叉口和路网结构的研究，建立了描述冲突干扰现象的冲突模型。并将冲突模型与微观模型相结合，采用面向对象的方法实现混合交通流的微观仿真。(3)研究微观交通仿真系统的参数校正问题。通过对实际交通流的研究，对仿真系统的准确性进行合理的定义，提出了一种仿真参数的校正方案，并对SASUMT仿真模型的参数进行了校正。(4)参与设计并实现了交通路口微观仿真系统TiSS，该系统可以仿真任意形状、任意红绿灯方案、任意非常规路口。本文阐述了该系统的总体设计，并重点介绍了主要模型的实现过程。
沈逢春[9]2012年在《基于广义元胞自动机的混合交通流建模研究》文中研究表明交通流的混合现象是当今我国城市交通的主要现状,也是今后长期存在的趋势。机动车、非机动车和行人各种交通流的混合行驶是导致道路拥堵的主要原因之一。交通建模能够对今后城市交通管理、城市交通规划、城市混合交通流模拟、交通安全都有非常重要和深远的意义。本文首先通过对混合交通流中各类交通对象的特性进行了研究和分析,提出了基于矩阵的广义元胞自动机交通流模型,并在此基础上结合了平行异质元胞模型,完成了混合交通流的路段和交叉口的建模,取得如下研究成果：(1)本文针对四种交通场景进行了大规模的视频拍摄和数据采集,并对这些场景所采集到的数据进行分析,具体研究了混合交通流中各种交通对象的微观行为和交通特性。(2)根据所提取的各种交通对象特性,建立了基于广义元胞自动机(CA)的单一交通流微观模型,并且提出了特征矩阵和决策概率矩阵。将一切对象的交通行为抽象化为数学概率的矩阵计算,大大降低了运算复杂度。(3)为了对复杂的混合交通流的冲突穿越行为进行复现,在单一交通流模型的基础上进行扩展,引入平行异质映射概念,实现一个在空间上和功能上均呈分布式的复杂系统,能够更好地反映混合交通流的实际情况。(4)分别建立了基于广义CA的路段和交叉口混合交通流模型,并针对原有模型和真实数据进行比较分析,验证模型的有效性。
邝先验[10]2014年在《城市混合交通流微观仿真建模研究》文中提出机非混行的混合交通流仍然是我国城市交通特别是中小城市交通的重要特征，混合交通流的微观仿真建模研究能为实际交通现象的真实再现和分析、交通系统的评价等提供有效的技术手段。本文围绕城市混合交通流微观仿真系统的建模、实现与应用，在城市混合交通微观仿真系统结构、仿真路网模型、混合交通两轮车流仿真模型、微观仿真系统设计与实现及在交通信号控制中的应用等方面展开研究与探讨，主要做了以下研究工作：（1）围绕混合交通微观仿真系统的构建，分析了仿真系统的体系结构及组成模块，建立了混合交通微观仿真系统的复合路网模型。针对由机动车、非机动车及行人所组成的城市混合交通特点，复合路网模型将机动车的连续路网模型和非机动车与行人的离散元胞自动机路网模型相结合，建立了二者的映射关系。分析了微观交通仿真系统的交通流模型，采用车道行驶轨迹和车辆动态行驶轨迹描述机动车在车道上的正常行驶和换道行驶行为。（2）针对目前城市交通特别是中小城市交通中混合交通两轮车流的特点，在传统的基于NS元胞自动机（CA）模型基础上，建立了两轮车辆混合交通流二维CA仿真模型。根据两轮车行驶特点建立了两轮车行驶的换道规则，该规则同时考虑了当前时间步和下一时间步两侧相邻车道的前后车辆的状态，使模型更符合实际。通过计算机数值仿真，分析了慢化概率、换道概率、各种两轮车的混合比例、行人穿越两轮车道等因素对两轮车流量、速度和密度等交通特征的影响，对两轮车流的一些交通特征和实际交通现象进行了合理解释，实际验证表明了模型的有效性。（3）针对非机动车行驶特性，提出了速度横向压缩效应概念，建立了基于速度横向压缩效应的非机动车多值CA模型（V-EBCA）。非机动车在行驶时随着车速的增大，出于安全性考虑，其所占用的道路横向宽度会增大，而可供其他车辆通行的道路横向剩余通行宽度会变小，呈现对道路横向剩余通行宽度的压缩效应，考虑这种速度横向压缩效应，采用多值元胞机模型对非机动车流进行建模与仿真，在分析传统多值元胞机模型（BCA和EBCA）基础上，建立了具有最大行进速度为3(cell/s)的高速EBCA模型以及基于速度横向压缩效应的V-EBCA模型，并对各种模型进行了仿真对比分析和验证。（4）围绕城市混合交通流微观仿真系统的设计与开发，对混合交通微观仿真系统进行了详细设计和功能模块设计，采用面向对象方法开发实现了一个小规模微观交通仿真系统。（5）采用所开发的微观交通仿真系统，对实际混合交通路段、定时控制交叉口以及公交优先智能控制交叉口等叁种情形下的交通流进行了微观仿真分析。首先，采用基于复合路网模型的混合交通流模型，对实际混合交通路段和定时控制交叉口进行微观仿真，结果表明该系统的仿真效果与实际交通状况基本相符。然后，对于信号交叉口提出了一种公交优先智能控制方法，采用优先度值来衡量相位的通行紧急程度，将优先度值分为容量优先度和阈值优先度两种，容量优先度用于度量相位内的加权车辆数，阈值优先度用于特殊情况下的通行紧急程度，提出了基于优先度值的公交优先相位选择方法。采用具有论域调节的两级变论域模糊控制器确定绿灯时间，模糊控制器采用粒子群优化的神经网络实现。在微观交通仿真系统中进行仿真测试，结果表明，与定时控制和传统模糊控制方法相比，该方法可以有效提高绿灯时间的利用率，减少交叉口公交停车延误，只要参数选择适当，在提高公交车辆通行效益的同时不会对社会车辆产生过大影响。
参考文献：
[1]. 中国交通工程学术研究综述·2016[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2016
[2]. 城域混合交通仿真中的动态对象建模与实现[D]. 陆续. 浙江大学. 2007
[3]. 城市混合交通系统的建模方法与应用研究[D]. 王华东. 浙江大学. 2003
[4]. 基于元胞自动机的城域混合交通流建模方法研究[D]. 张晋. 浙江大学. 2004
[5]. 基于人—车—路协同的混合交通流微观建模与特性分析[D]. 冯雪. 北京交通大学. 2016
[6]. 基于元胞自动机的城市路段混合交通流建模与仿真[D]. 应力天. 北京交通大学. 2008
[7]. 运营中断条件下城市轨道交通乘客出行行为建模与客流诱导优化研究[D]. 尹浩东. 北京交通大学. 2017
[8]. 交通系统的微观仿真及其参数校正研究[D]. 邹振宇. 浙江大学. 2006
[9]. 基于广义元胞自动机的混合交通流建模研究[D]. 沈逢春. 浙江大学. 2012
[10]. 城市混合交通流微观仿真建模研究[D]. 邝先验. 华南理工大学. 2014