本文選題：元胞自動(dòng)機(jī) + 交通瓶頸�。� 參考：《長安大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：交通是和現(xiàn)代人類社會(huì)緊密相關(guān)的一個(gè)行業(yè),隨著現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏的不斷加快,城市交通問題越來越成為一個(gè)引人關(guān)注的問題,而其中的交通瓶頸問題則是引發(fā)交通難題的一個(gè)重要方面。交通實(shí)測現(xiàn)象表明,交通瓶頸的問題容易誘導(dǎo)許多復(fù)雜的交通現(xiàn)象。因此,本文將重點(diǎn)研究城市的交通問題,對車輛的加速模型進(jìn)行研究,同時(shí)運(yùn)用元胞自動(dòng)機(jī)對多車道的交通瓶頸現(xiàn)象進(jìn)行模擬,并給出一些有價(jià)值的結(jié)論。首先,本文基于元胞自動(dòng)機(jī)研究單車道車輛的加速模型,改良了傳統(tǒng)Nagel-Schreckenberg(NS)模型的本車狀態(tài)只和前車位置有關(guān)的缺陷,建立了將前車速度影響考慮在內(nèi)的改良的NS模型。在改良的NS模型中,車輛的移動(dòng)更加符合現(xiàn)實(shí)的情況。通過元胞自動(dòng)機(jī)的編程模擬,我們發(fā)現(xiàn),改良NS模型描述出在擁堵情況下車輛的時(shí)空分布圖呈現(xiàn)出“堵塞波”的形狀,與以流體、波等物理模型為基礎(chǔ)的宏觀交通流模型相符合,也更加符合實(shí)際情況。接著,將改良的NS加速規(guī)則加入到三車道的元胞自動(dòng)機(jī)中來進(jìn)行不同瓶頸的模擬。模擬中研究分析了三種不同情形:即相同長度的阻塞段在不同車道同一位置、相同長度的阻塞段在同一車道不同起點(diǎn),以及不同長度的阻塞段在同一車道相同起點(diǎn)所引起的交通堵塞情況的不同。分析模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)的結(jié)論符合現(xiàn)實(shí)情況�？偟膩碚f,本文對于交通瓶頸問題從數(shù)學(xué)建模到元胞自動(dòng)機(jī)的計(jì)算機(jī)模擬都進(jìn)行了一定程度的研究,同時(shí),元胞自動(dòng)機(jī)對不同路況的模擬能夠反映出此路況發(fā)生堵塞的臨界密度以及堵塞狀況,這對于今后給出交通瓶頸處的交通控制管理的方法,以及對新建交通設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)都有重要意義。
[Abstract]:Traffic is an industry closely related to modern human society. With the rapid pace of life in modern society, urban traffic has become a more and more attractive problem. And the traffic bottleneck problem is an important aspect that causes the traffic difficult problem. Traffic measurement shows that traffic bottleneck can easily induce many complicated traffic phenomena. Therefore, this paper will focus on the urban traffic problems, study the acceleration model of vehicles, and use cellular automata to simulate the traffic bottleneck phenomenon of multi-lane, and give some valuable conclusions. Firstly, based on the cellular automata to study the acceleration model of single-lane vehicle, this paper improves the defects of the traditional Nagel-Schreckenberg-NSN model, which only relates to the position of the vehicle in front of the vehicle, and establishes an improved NS model which takes into account the influence of the speed of the vehicle in front of the vehicle. In the improved NS model, the movement of the vehicle is more in line with the reality. Through the programming simulation of cellular automata, we find that the modified NS model describes the spatiotemporal distribution of vehicles in congested conditions, showing the shape of "clogging waves" and fluid. The macroscopic traffic flow model based on the physical model of wave is more consistent with the actual situation. Then, the improved NS acceleration rule is added to the three-lane cellular automata to simulate different bottlenecks. In the simulation, three different cases are studied: the same length block section is at the same location in different lanes, and the same length block section is different starting point in the same lane. And different traffic jams caused by different length blocks at the same starting point in the same driveway. The analysis of the simulation results found that the conclusion is in line with the actual situation. In general, the traffic bottleneck problems from mathematical modeling to computer simulation of cellular automata have been studied to a certain extent, at the same time, The cellular automata simulation of different road conditions can reflect the critical density and congestion situation of the traffic jam, which provides the traffic control management method at the traffic bottleneck in the future. And the planning and design of new traffic facilities are of great significance.
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U491;TP301.1

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本文編號：1994598