基于CA模型的城市交通合流区通行方案的研究与优化

论文摘要

随着汽车保有量的大幅度上升,交通拥堵成为各大城市的普遍现象,其中,造成城市道路拥堵的原因主要来自于合流区瓶颈口汇入车辆与主线车辆之间的交通冲突。针对这一冲突,如何缓解交通堵塞成为近年来的热门研究方向。本文研究了影响城市道路合流区交通流的因素,并提出了两种交通流优化的方案。首先,针对合流区行车的危险性问题,提出了一种基于元胞自动机的安全换道模型,在已有模型的基础上引入驾驶人的心理因素和选择换道的概率来提高换道过程中车辆行驶的安全性,建立更加符合实际道路的元胞自动机安全换道模型。同时,采用数值模拟的手段验证该模型的安全性。在安全换道模型的基础上,分别建立合流区上游、合流区内和下游的车辆行驶规则。通过模拟仿真分析研究不同加速车道长度、不同的发车率等对合流区交通流的影响。其次,在合流区安全行驶规则的基础上引入交替通行的控制策略,提出两种在无信号合流区汇入路口处不同的优化方案:第一个方案是将交替通行的区域提前,该方法将合流区的瓶颈口向前移动迫使汇入车辆提前汇入主线,促使真正的瓶颈口处拥堵情况得以缓解;第二个方案是针对主线有两条或两条以上的车道时,合理利用主线内车道的空隙,提出一种合流区交通流量的优化方案。同时,通过模拟仿真验证这两种方案的有效性。最后,总结分析了全文主要研究内容及得出的结论,同时根据模型的局限性以及缺陷,提出了有待进一步研究的问题。

论文目录

摘要

abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 城市道路合流区交通流模型的研究

1.2.2 元胞自动机模型在交通流模型中的应用

1.2.3 合流区通行能力优化的研究

1.3 论文主要的研究内容

1.4 章节安排

2 相关理论基础

2.1 合流区的相关理论

2.1.1 合流区的概念

2.1.2 合流区换道行为的划分

2.1.3 交通流参数分析

2.2 元胞自动机相关理论

2.2.1 元胞自动机的定义及构成

2.2.2 经典的元胞自动机交通流模型

2.3 本章小结

3 合流区交通流模型的研究与优化

3.1 合流区影响交通流特性的因素

3.2 优化CA模型

3.2.1 跟驰模型

3.2.2 换道模型

3.3 建立合流区交通流模型

3.3.1 合流上游和下游的模型

3.3.2 合流区换道的模型

3.4 实验结果与分析

3.4.1 实验参数说明

3.4.2 实验结果分析

3.5 本章小结

4 合流区交通流优化方案的研究

4.1 交替通行的背景及规则

4.2 交替通行的优化方案

4.2.1 方案的设计

4.2.2 实验结果分析

4.3 合流区交通流量的优化方案

4.3.1 方案的设计

4.3.2 实验结果分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 袁一丹

导师: 李军民

关键词: 合流区,元胞自动机模型,安全换道,交替通行规则

来源: 西安科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 数学,公路与水路运输

单位: 西安科技大学

分类号: O212.1;U491

总页数: 56

文件大小: 3361K

下载量: 133

基于CA模型的城市交通合流区通行方案的研究与优化

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢