本文關(guān)鍵詞：基于元胞自動機的城域混合交通流建模方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

網(wǎng)友799474576近日為您收集整理了關(guān)于82基于元胞自動機的路段交通流模擬研究的文檔，希望對您的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。以下是文檔介紹：用車型、車頭時距和車速作為表征動態(tài)交通流的變量。這里,根據(jù)車型分布確定車長、加減速度等參數(shù);根據(jù)車頭時距分布確定車輛發(fā)車時刻;根據(jù)車速分布確定車輛的初始速度。行人4702007第三屆中國智能交通年會論文集產(chǎn)生模型則簡化了行人在過街過程的狀態(tài)變化特征,這里只要有行人過街,人行橫道這個元胞即被占用,見圖1。車道\\人行橫道圈1無信號燈人行橫道路段模擬示意圖3.2車輛行駛模型車輛行駛模型是反映車輛在路段上行駛狀態(tài)變化過程的模型。本文采用的車輛行駛模型是在Na—Sch模型的基礎(chǔ)上,改進后的新的元胞自動機模型。這里沒有提出行人行駛模型是由于行人的行走狀態(tài)被簡化了。3.2.1基本參數(shù)根據(jù)元胞自動機的原理,需要將路段分成許多長度為L的元胞,所以首先應(yīng)該確定的參數(shù)就是每個元胞的長度,以及元胞每移動一格的時間。如果將路段長度分的越小則越接近現(xiàn)實的連續(xù)性,但計算的效率則會明顯下降,因此可以選擇適當(dāng)?shù)脑L度。考慮城市道路上車輛運行時的速度及駕駛員的反應(yīng)時間,設(shè)置適當(dāng)?shù)能囕v最高車速及車頭時距。在人行橫道上,記人行橫道寬度為w,長度為G,則按照一定的比例,人行橫道可以表示為a×b的網(wǎng)格,每個格子表示一個元胞,在人行橫道的兩端以一定概率產(chǎn)生。3.2.2新元胞自動機規(guī)則基于NaSch模型,將其模型的規(guī)則改進,根據(jù)新元胞自動機的特點將模型的規(guī)則分為兩部分車輛部分和行人部分,時間從￡一￡+1時,所有元胞的狀態(tài)按照如下規(guī)則并行刷新一次:車輛部分:(1)車輛加速階段:在￡時刻,如果車輛前方空元胞數(shù)大于安全距離,則車輛加速行駛,仇(f+1)一min(口。(￡)+1,釘。。);(2)車輛減速階段:在f時刻,如果車輛前方空元胞數(shù)小于安全距離,則車輛減速行駛,%(￡+1)=min(鉚。(￡),g.np。(￡));(3)隨機慢化階段:以概率p,%(￡+1)一max(砜(f)一l,o);(4)車輛位置更新:z。(f+1)=z。(￡)+饑(￡+1),車輛按照調(diào)整后的速度向前行駛。其中肛戶。(￡):在f時刻,第,z輛車前方空元胞數(shù);其他與上文同。行人部分:行人與車輛不同,不存在加速、減速和隨機慢化的問題,所以行人通過人行橫道階段時,在￡時刻,如果相對于行人的車輛來駛方向空元胞數(shù)大于可接受穿越距離,則行人通過人行橫道,下一時步人行橫道處,即該元胞將被行人占用,占用時間為行人通過人行橫道的時間。3.3新規(guī)則的特點針對無信號燈人行橫道的道路路段,新元胞自動機的規(guī)則與NaSch模型的相比,有如下特點:在車輛減速階段,在人行橫道處增加了一個以行人產(chǎn)生模型產(chǎn)生的元胞,引入了這個元胞后,車輛是否減速不再是判斷與其相鄰前一車輛的距離,而是判斷車輛前面的空元胞數(shù),這樣就可以更真實的模擬現(xiàn)實世界的交通現(xiàn)象。4應(yīng)用于有信號燈人行橫道路段的改進模型4.1模型初始設(shè)置在有信號燈人行橫道路段的改進模型中,車輛產(chǎn)生模型、行人產(chǎn)生模型和車輛行駛模型與無信號人82.基于元胞自動機的路段交通流模擬研究471行橫道路段的改進模型的原理一樣,這里就不贅述。基本參數(shù)部分,有信號燈人行橫道路段的改進模型與無信號燈人行橫道路段的改進模型增加了一項等待時間,即當(dāng)行人準備過街時,應(yīng)先按下信號燈按鈕,等待綠燈,根據(jù)之前設(shè)置的基本參數(shù),我們假定行人等待時間為5s,見圖2。車道\圖2有信號燈人行橫道路段模擬示意圖4.2新元胞自動機規(guī)則基于NaSch模型,將其模型的規(guī)則改進,根據(jù)新元胞自動機的特點將模型的規(guī)則分為兩部分車輛部分和行人部分,時間從￡一￡+1時,所有元胞的狀態(tài)按照如下規(guī)則并行刷新一次:車輛部分:(1)車輛加速階段:在￡時刻,如果車輛前方空元胞數(shù)大于安全距離,則車輛加速行駛,可。(￡+1)一min(饑(￡)+1,臼。。);(2)車輛減速階段:在￡時刻,如果車輛前方空元胞數(shù)小于安全距離,則車輛減速,口。(f+1)一min(‰(￡),gn夕。(￡));如果車輛前方出現(xiàn)紅燈,則車輛減速,口。(￡)一min(%(￡),O);(3)隨機慢化階段:以概率p,鉚。(￡+1)=max(%(￡)一1,o);(4)車輛位置更新:z。(￡+1)=z。(￡)+%(f+1),車輛按照調(diào)整后的速度向前行駛。行人部分:在￡時刻,行人要等待5s時間,再通過人行橫道,即等待五個時步,再下一時步人行橫道處,即該元胞將被行人占用,占用時間為行人通過人行橫道的時間。4.3新規(guī)則的特點針對有信號燈人行橫道的道路路段,新元胞自動機的規(guī)則與NaSch模型的相比,有如下特點:在車輛減速階段,與無信號燈人行橫道的道路路段相似,在人行橫道處增加一個以行人產(chǎn)生模型產(chǎn)生的元胞,引入了這個元胞后,車輛是否減速是判斷車輛前面的空元胞數(shù)。有信號燈人行橫道的道路路段的新元胞自動機的規(guī)則與無信號燈時的規(guī)則相比,主要特點是在行人過街時,先在道口停留,等待綠燈,再通過人行橫道,通過以上規(guī)則的制定,可以更好地模擬現(xiàn)實世界的交通現(xiàn)象。5結(jié)語交通仿真是計算機仿真技術(shù)在交通工程領(lǐng)域的一個重要應(yīng)用,用元胞自動機研究交通流的運行,作為交通流的一種仿真方式,已經(jīng)越來越受到學(xué)術(shù)界的重視,并逐步開始運用到實踐當(dāng)中。本文以經(jīng)典的一維元胞自動機模型——NaSch模型為基礎(chǔ),對NaSch模型的規(guī)則進行了改進拓廣,構(gòu)造了針對城市道路有信號燈和無信號燈人行橫道的路段微觀模擬的交通模型,該模型能在一定程度上再現(xiàn)車輛在有信號燈人行橫道和無信號燈人行橫道的路段的行駛狀態(tài),對迸一步在計算機上實現(xiàn)模擬仿真提供一定的建模思路,對交通管理和信號燈配時有一定參考價值和指導(dǎo)意義。參考文獻[1]CremerM,LudwigAfastsimulationmodelfortrafficflowonthebasisofBooleanoperations.J.p.simul.,1986,28:297—303.[2]NagelK,SchreckenbergM.ACenularautomatonmodelforfreewaytraffic.J.Phys.I(France),1992,2:2221—2229.4722007第三屆中國智能交通年會論文集[3]張晉.基于元胞自動機的城域混合交通流建模方法研究[D].杭州:浙江大學(xué),2004.[4]陳白磊.城市行人交通研究[D].上海:同濟大學(xué),2001.[5]段后利,張毅.交通燈控制下基于元胞自動機的行人過街模型研究[J].ITs通訊,2006,01:52—56.[6]王煒,過秀成.交通工程學(xué)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2000.[7]朱波.基于元胞自動機和多智能體的混合微觀交通仿真研究[D].濟南:山東大學(xué),2006.[8]毛保華,楊肇夏,陳海波.道路交通仿真技術(shù)及系統(tǒng)研究[J].北方交通大學(xué)學(xué)報,2002,26(5):37~46.

<12

  本文關(guān)鍵詞：基于元胞自動機的城域混合交通流建模方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。