交通震蕩演化機理的元胞自動機建模與仿真研究
發(fā)布時間:2021-05-17 10:08
交通震蕩是城市高、快速路上一種常見的交通流現(xiàn)象,往往引發(fā)交通擁堵。交通震蕩增加了車輛行駛過程中的行程延誤和燃油消耗,降低了駕駛員的駕駛舒適度,也增加了交通事故發(fā)生的概率。目前交通震蕩的形成傳播機理還有待進一步完善,交通震蕩的研究,是交通流理論研究的進一步拓展,也能為緩解交通擁堵提供決策支持。本文提取了交通震蕩的相關(guān)軌跡數(shù)據(jù),分析交通震蕩的增長和傳播等宏觀演化特性,從跟馳行為角度解析了交通震蕩的增長傳播機理。通過構(gòu)建考慮交通遲滯和波速差異的元胞自動機跟馳模型,模擬了交通震蕩的增長特性和傳播特性,驗證了本文對于交通震蕩演化機理分析的正確性。論文首先以NGSIM數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,采用小波能量分析方法提取了交通震蕩相關(guān)的軌跡數(shù)據(jù),統(tǒng)計分析車隊中車輛速度的標(biāo)準(zhǔn)差,驗證了車輛速度的標(biāo)準(zhǔn)差沿車隊的凹增長模式。另外發(fā)現(xiàn)在交通震蕩衰退階段,車輛速度的標(biāo)準(zhǔn)差可能會減小。進一步分析交通震蕩加、減速波的波速差異,驗證了在前驅(qū)階段,減速波和加速波波速幾乎為0;發(fā)展階段,減速波以略小于加速波的速度向上游傳播。另外發(fā)現(xiàn):交通震蕩出現(xiàn)衰退跡象時,減速波以大于加速波的速度向上游傳播。根據(jù)增長特性和傳播特性將交通震蕩劃分為前...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 研究背景及意義
1.2.1 研究背景
1.2.2 研究目的和意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.4 主要研究內(nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第2章 交通震蕩的演化特性
2.1 交通震蕩
2.1.1 交通震蕩的概念
2.1.2 交通震蕩的識別
2.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理
2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源
2.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.3 交通震蕩的軌跡數(shù)據(jù)提取
2.3.1 小波變換
2.3.2 減-加速突變點的識別
2.4 交通震蕩的增長、傳播特性及階段劃分
2.4.1 交通震蕩的增長特性
2.4.2 交通震蕩的傳播特性
2.4.3 交通震蕩的階段劃分
2.5 本章小結(jié)
第3章 跟馳行為角度的交通震蕩演化機理研究
3.1 跟馳行為角度的交通震蕩增長機理分析
3.1.1 跟馳中非對稱的駕駛行為(交通遲滯)
3.1.2 交通震蕩與交通遲滯關(guān)系分析
3.1.3 不同的遲滯類型與駕駛員類型
3.2 跟馳行為角度的交通震蕩傳播機理分析
3.2.1 基于Newell模型的簡化波速
3.2.2 駕駛員的反應(yīng)時間與交通遲滯
3.3 本章小結(jié)
第4章 交通震蕩的元胞自動機建模研究
4.1 元胞自動機模型構(gòu)建
4.2 模擬交通遲滯的更新規(guī)則
4.3 考慮波速的更新規(guī)則
4.4 本章小結(jié)
第5章 元胞自動機模型仿真評價
5.1 仿真環(huán)境介紹
5.2 模型參數(shù)設(shè)定
5.3 模型仿真效果評價
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市快速路瓶頸交通震蕩特性研究[J]. 張娟. 交通信息與安全. 2015(05)
[2]交通流跟馳模型研究進展[J]. 何民,劉小明,榮建. 人類工效學(xué). 2000(02)
[3]一些常用的車頭時距分布所對應(yīng)的到達分布[J]. 劉燦齊,周溪召,劉安. 公路交通科技. 1995(03)
博士論文
[1]交通震蕩演化特性的實驗研究和建模仿真[D]. 黃永現(xiàn).中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]交通流動態(tài)隨機演化模型研究[D]. 陳喜群.清華大學(xué) 2012
碩士論文
[1]移動瓶頸誘發(fā)的交通流演化特性分析[D]. 劉聰聰.北京交通大學(xué) 2018
[2]安全輔助駕駛策略對交通流特性及能耗排放的影響研究[D]. 張璇.北京交通大學(xué) 2018
本文編號:3191579
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 研究背景及意義
1.2.1 研究背景
1.2.2 研究目的和意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.4 主要研究內(nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第2章 交通震蕩的演化特性
2.1 交通震蕩
2.1.1 交通震蕩的概念
2.1.2 交通震蕩的識別
2.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理
2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源
2.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.3 交通震蕩的軌跡數(shù)據(jù)提取
2.3.1 小波變換
2.3.2 減-加速突變點的識別
2.4 交通震蕩的增長、傳播特性及階段劃分
2.4.1 交通震蕩的增長特性
2.4.2 交通震蕩的傳播特性
2.4.3 交通震蕩的階段劃分
2.5 本章小結(jié)
第3章 跟馳行為角度的交通震蕩演化機理研究
3.1 跟馳行為角度的交通震蕩增長機理分析
3.1.1 跟馳中非對稱的駕駛行為(交通遲滯)
3.1.2 交通震蕩與交通遲滯關(guān)系分析
3.1.3 不同的遲滯類型與駕駛員類型
3.2 跟馳行為角度的交通震蕩傳播機理分析
3.2.1 基于Newell模型的簡化波速
3.2.2 駕駛員的反應(yīng)時間與交通遲滯
3.3 本章小結(jié)
第4章 交通震蕩的元胞自動機建模研究
4.1 元胞自動機模型構(gòu)建
4.2 模擬交通遲滯的更新規(guī)則
4.3 考慮波速的更新規(guī)則
4.4 本章小結(jié)
第5章 元胞自動機模型仿真評價
5.1 仿真環(huán)境介紹
5.2 模型參數(shù)設(shè)定
5.3 模型仿真效果評價
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市快速路瓶頸交通震蕩特性研究[J]. 張娟. 交通信息與安全. 2015(05)
[2]交通流跟馳模型研究進展[J]. 何民,劉小明,榮建. 人類工效學(xué). 2000(02)
[3]一些常用的車頭時距分布所對應(yīng)的到達分布[J]. 劉燦齊,周溪召,劉安. 公路交通科技. 1995(03)
博士論文
[1]交通震蕩演化特性的實驗研究和建模仿真[D]. 黃永現(xiàn).中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]交通流動態(tài)隨機演化模型研究[D]. 陳喜群.清華大學(xué) 2012
碩士論文
[1]移動瓶頸誘發(fā)的交通流演化特性分析[D]. 劉聰聰.北京交通大學(xué) 2018
[2]安全輔助駕駛策略對交通流特性及能耗排放的影響研究[D]. 張璇.北京交通大學(xué) 2018
本文編號:3191579
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/3191579.html
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