【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市規(guī)律不斷擴(kuò)大,我國(guó)城市的人口數(shù)量和汽車數(shù)量呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)趨勢(shì)。同時(shí),伴隨著近年來共享單車的普及,我國(guó)城市交通形成了由行人、自行車和汽車共同構(gòu)成的混合交通流系統(tǒng)。出行方式的多樣性在為我們生活提供便利的同時(shí),也造成城市交通擁堵、環(huán)境污染、交通事故頻發(fā)等一系列交通問題。因此,為了提高城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率,減少環(huán)境污染,保障不同交通流在城市道路上的正常通行,就必須對(duì)城市交通系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和合理的布局。我國(guó)城市交通系統(tǒng)是由行人、自行車和汽車共同構(gòu)成的混合交通流系統(tǒng),所以科學(xué)合理地規(guī)劃城市交通系統(tǒng)就必須充分了解這三種交通流的行為特征以及它們之間的相互關(guān)系。本文通過社會(huì)實(shí)驗(yàn)的方法,研究行人、自行車和汽車在不同隊(duì)列環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)特征。首先使用高清攝像機(jī)記錄下實(shí)驗(yàn)的全過程,并從中提取研究所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然后,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)三種交通流的一些行為特征進(jìn)行研究。本文的主要研究工作如下:(1)首先,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)行人、自行車和汽車在不同隊(duì)列環(huán)境中的速度波動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究,并結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)來解釋這三種交通流在速度波動(dòng)上存在差異的原因。(2)對(duì)比分析行人、自行車和汽車三種交通流在不同隊(duì)列密度下的軌跡時(shí)空?qǐng)D和基本圖,發(fā)現(xiàn)這三種交通流的運(yùn)動(dòng)特征從本質(zhì)上是相類似的,而造成這種相似運(yùn)動(dòng)特征的主要原因是三種交通流實(shí)驗(yàn)的參與者之間存在一種統(tǒng)一的心理駕駛行為。利用數(shù)學(xué)方程對(duì)統(tǒng)一心理駕駛行為進(jìn)行描述,并結(jié)合真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)論證方程中的三個(gè)重要參數(shù)均服從正態(tài)分布,這樣就可以構(gòu)建一個(gè)完備的統(tǒng)一心理駕駛行為方程。(3)根據(jù)具體的隊(duì)列實(shí)驗(yàn)對(duì)社會(huì)力模型進(jìn)行改進(jìn),再結(jié)合改進(jìn)的社會(huì)力模型和統(tǒng)一心理駕駛行為方程就可以構(gòu)建出一種用來同時(shí)研究行人、自行車和汽車三種不同交通流行為特征的統(tǒng)一交通模型。利用統(tǒng)一交通模型分別對(duì)行人直線隊(duì)列實(shí)驗(yàn)、自行車直線隊(duì)列實(shí)驗(yàn)、行人環(huán)形隊(duì)列實(shí)驗(yàn)、自行車環(huán)形隊(duì)列實(shí)驗(yàn)和汽車環(huán)形隊(duì)列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬仿真,發(fā)現(xiàn)該模型可以較好地復(fù)現(xiàn)這五組隊(duì)列實(shí)驗(yàn)的軌跡時(shí)空?qǐng)D和基本圖,進(jìn)而論證了統(tǒng)一交通模型的科學(xué)合理性。
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U491
【圖文】：

隨著共享單車的普及，越來越多的人開始選擇步行或者駕駛非機(jī)動(dòng)車的方式出逡逑行，這樣就造成了我國(guó)城市交通系統(tǒng)形成了不同于西方發(fā)達(dá)國(guó)家以私家車為主的逡逑交通流特征，而是行人、自行車和汽車構(gòu)成的混合交通流（如圖１－１）。在這種混逡逑合交通流下，很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)行人、自行車和汽車共用一個(gè)交通設(shè)施的情形，再逡逑加上道路的交通管理和基礎(chǔ)設(shè)施的布局規(guī)劃缺乏合理性、科學(xué)性和先進(jìn)性，使得逡逑交通瓶頸增多、道路暢通性下降，交通擁堵和交通事故頻發(fā)等交通問題變得比之逡逑前更加嚴(yán)峻。逡逑奮逡逑圖１－１福州市某“十字路口邋”的混合交通平面圖逡逑因此，為了解決交通擁堵、交通事故頻發(fā)和環(huán)境污染等一系列交通問題，我逡逑們?cè)谔岢吞忌�、綠色出行的同時(shí)，更要對(duì)城市交通系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)布局和合理逡逑規(guī)劃，而我國(guó)的城市交通系統(tǒng)又是行人、自行車和汽車共同構(gòu)成的混合交通流系逡逑］逡逑

想就是每個(gè)智能體所占的面積大小取決于周圍智能體的個(gè)數(shù)。同理，在具體的一逡逑維單軌道實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)智能體的密度取決于前后兩個(gè)鄰居，接下來可以以行人隊(duì)逡逑列實(shí)驗(yàn)的一維泰森多邊形方法為例來加以說明。如圖２－１所示，在計(jì)算測(cè)量區(qū)域逡逑（陰影部分）的密度時(shí)，應(yīng)該先通過第＆個(gè)人的兩個(gè)鄰居Ａ邋＋邋１和Ａ－１的坐標(biāo)來計(jì)逡逑１２逡逑

１．密度一流量關(guān)系基本圖逡逑密度一流量關(guān)系基本圖是用來描述密度和流量之間關(guān)系的一種基本圖形，如逡逑下圖２－３所示。圖２－３中的兩幅圖都是密度一流量關(guān)系基本圖，圖（ａ）來自日逡逑本汽車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，（ｂ）是從真實(shí)的交通實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中得到的。從這兩幅圖中中可以逡逑看到，密度一流量關(guān)系基本圖呈反狀。圖形的左側(cè)是自由流區(qū)，密度區(qū)間逡逑為該區(qū)域的流量會(huì)隨著密度的增加而上升；右側(cè)是擁堵流區(qū)域，密度逡逑區(qū)間為２，該區(qū)域的流量隨著密度的增加而減少。同時(shí)，密度一流量關(guān)系逡逑中間還有一個(gè)從自由流向擁堵流過渡的區(qū)域，密度區(qū)間為／＾＜／？＜八？２，我們將逡逑該區(qū)間稱之為過渡流區(qū)間。在過渡流區(qū)間，會(huì)有自由流和擁堵流兩種流向同時(shí)存逡逑在。逡逑１５逡逑

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