隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),人們的生活節(jié)奏加快,出行和參加各種集體活動(dòng)的需求增加。行人的運(yùn)動(dòng)形式多種多樣,交叉形式的行人運(yùn)動(dòng)造成擁堵的可能性最大。如何減少由于行人交叉形式運(yùn)動(dòng)造成的擁堵,保證行人安全出行和舒適的參加各類活動(dòng),成為學(xué)者研究的重點(diǎn)。本文基于元胞自動(dòng)機(jī)模型構(gòu)建交叉行人流模型,通過(guò)仿真模擬和理論解析研究交叉行人流的動(dòng)態(tài)特性。本文的主要工作如下:(1)建立單向(行人只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向)交叉行人流模型,系統(tǒng)中放入兩類行人,其運(yùn)動(dòng)方向相互垂直,采用符合實(shí)際生活中行人走行特點(diǎn)的并行更新運(yùn)動(dòng)規(guī)則。周期邊界條件下,模擬發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中有且僅有兩種狀態(tài),自由流狀態(tài)和阻塞狀態(tài)。為了驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性我們提出了兩種不同的改進(jìn)平均場(chǎng)方法對(duì)自由流態(tài)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。接著,通過(guò)比較模擬仿真與數(shù)學(xué)解析分析得到的行人流參數(shù)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)這兩種改進(jìn)的平均場(chǎng)方法的解析結(jié)果比簡(jiǎn)單平均場(chǎng)方法的解析結(jié)果更接近仿真的結(jié)果,說(shuō)明這兩種改進(jìn)的平均場(chǎng)方法適用于該模型。(2)實(shí)際生活中,行人在走行過(guò)程中遇到障礙時(shí),通常選擇向左或向右偏移,繞過(guò)障礙。在模型中對(duì)應(yīng),建立三向(行人具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向)交叉行人流模型。在周期邊界條件下,采用改進(jìn)的平均場(chǎng)方法計(jì)算系統(tǒng)中行人運(yùn)動(dòng)速度與密度的關(guān)系,解析結(jié)果與模型仿真結(jié)果吻合,進(jìn)一步說(shuō)明了改進(jìn)的平均場(chǎng)方法適用于并行更新的行人流模型。研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中行人密度較低時(shí),系統(tǒng)處于自由流相;密度增加到某一區(qū)域時(shí),系統(tǒng)處于中間態(tài)相,并且出現(xiàn)由兩種行人聚集而成的“障礙”帶。隨著密度的增加,“障礙”帶的數(shù)目也增加。當(dāng)系統(tǒng)處于極度擁擠狀態(tài)時(shí)(系統(tǒng)中只有一個(gè)空格),空格位置沿著“障礙”帶“移動(dòng)”。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U491.226
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2.1 不同的鄰域表示方式：(a) Von Neuman 型, (b) Moore 型, (c)擴(kuò)展 Moore 型ig 2.1 Different neighborhood settings：(a)Von Neuman type, (b)Moore type, (c)ExtendMoore type（4）變換規(guī)則通常情況下，變換規(guī)則（Rule）被看作根據(jù)元胞當(dāng)前情況以及一定區(qū)域內(nèi)況得到下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)元胞狀態(tài)的過(guò)程，也就是元胞的狀態(tài)變換函數(shù) （5）邊界條件一般來(lái)說(shuō)，元胞的生存空間不受時(shí)空的限制；這一特點(diǎn)方便進(jìn)行數(shù)學(xué)推際生活中學(xué)者們一般是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)元胞自動(dòng)機(jī)的研究，遺憾的算機(jī)技術(shù)還不能滿足元胞生存空間可以無(wú)限延伸這個(gè)要求 所以，我們胞空間設(shè)置各種各樣的邊界條件 總的來(lái)說(shuō)，邊界條件可以分為以下四種形式：（1）周期型（Periodic Boundary），周期型指的是將頭和尾結(jié)合到一起空間上，就是一個(gè) 圓 在二維空間上，上面和下面連成一個(gè) 圓

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文平均分成 M 個(gè)格點(diǎn)，在格點(diǎn)中隨機(jī)放入 N（N<M）個(gè)行人 在格點(diǎn)個(gè)行人，如果這個(gè)行人右邊的格點(diǎn)沒(méi)有被其他行人占據(jù)，那么該行向右運(yùn)動(dòng)，以（1-q）的概率停留在原來(lái)格點(diǎn)；如果這個(gè)行人右邊的格占據(jù)，那么該行人無(wú)法運(yùn)動(dòng)被迫停留在原來(lái)格點(diǎn) 在 t 時(shí)刻，假設(shè)在擇一個(gè)行人，該行人右邊格點(diǎn)不被其他行人占據(jù)的概率為fp ，圖 2.t+1 時(shí)刻可以得到行人右邊的格點(diǎn)不被其他行人占據(jù)的所有類型 根據(jù)法的核心思想可知：v(t+1)=v(t)=qpf
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本文編號(hào)：2872379