本文關鍵詞：基于元胞自動機的小汽車—卡車異質交通流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著國內汽車保有量的逐年增長,道路交通中車輛異質性的程度明顯增大。普遍存在的車輛異質混行現(xiàn)象使得路網(wǎng)的使用效率較低、道路通行能力下降。由于不同類型車輛的車身尺寸、動力性能等存在差異,使得車輛在行駛過程中對周邊車輛產(chǎn)生的干擾程度也大不相同。交通流異質性對于道路交通的影響不容小覷。論文以研究小汽車-卡車異質交通流特性為目的,將元胞自動機應用到交通領域,建立了單車道環(huán)境、坡道環(huán)境和雙車道環(huán)境下小汽車卡車混合行駛的異質交通流元胞自動機模型。之后應用Matlab軟件對模型分別進行了仿真實現(xiàn),通過數(shù)值分析對三種交通環(huán)境下的小汽車-卡車異質交通流特性進行了深入和系統(tǒng)的研究。其中,單車道小汽車-卡車異質交通流模型是在NaSch模型基礎上添加了Gipps安全距離規(guī)則,細化了元胞單位長度,充分考慮了小汽車卡車的車身長度、最大行駛速度、加減速性能等差異,并且使用了NGSIM數(shù)據(jù)對模型中的相關參數(shù)進行了取值。坡道模型則在單車道模型規(guī)則的基礎上,考慮坡道對小汽車卡車駕駛行為的影響,對單車道模型進行改進而成。而雙車道交通流模型是將單車道拓寬成雙車道,添加了全新的換道機制。通過之后的計算機仿真分析得到如下結論：單車道環(huán)境下,小汽車卡車跟隨組合僅在一定密度范圍內(23veh/km≤p≤ 36 veh/km)對基本圖構成影響,通過提高小汽車跟隨小汽車組合比例可以增大通行能力；坡道環(huán)境下,坡道對交通擁堵狀況影響顯著,即便是僅有40m長的坡道,也會加重加大了近10%的擁堵；雙車道環(huán)境下,隨著雙車道系統(tǒng)中卡車比例的逐漸增大,系統(tǒng)流量逐漸減小,平均車速降低,關鍵密度減小,系統(tǒng)的不穩(wěn)定區(qū)域也相應減小。
【關鍵詞】：元胞自動機 異質交通流 車輛跟隨組合 安全距離 隨機慢化概率
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U491
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 交通流理論概述11-12
• 1.2.2 元胞自動機概述12-13
• 1.2.3 元胞自動機交通流模型概述13-14
• 1.2.4 小汽車-卡車異質交通流研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究目標和內容15-16
• 1.3.1 研究目標15-16
• 1.3.2 研究內容16
• 1.4 擬解決關鍵問題和技術路線16-17
• 1.4.1 擬解決關鍵問題16-17
• 1.4.2 技術路線17
• 1.5 本文結構17-19
• 第2章 元胞自動機基本原理19-29
• 2.1 元胞自動機模型19-23
• 2.2 元胞自動機交通流模型23-29
• 第3章 單車道小汽車-卡車異質交通流特性研究29-46
• 3.1 引言29
• 3.2 單車道小汽車-卡車異質交通流模型建立29-33
• 3.3 模型參數(shù)取值與設置33-36
• 3.3.1 模型標定34-35
• 3.3.2 仿真設置35-36
• 3.4 基本圖分析36-39
• 3.4.1 小汽車卡車跟隨組合比例對于基本圖的影響36-38
• 3.4.2 隨機慢化概率對于基本圖的影響38-39
• 3.5 擁堵狀況分析39-44
• 3.5.1 卡車對于交通擁堵的影響39-42
• 3.5.2 小汽車卡車跟隨組合比例對于擁堵的影響42-43
• 3.5.3 隨機慢化概率對于擁堵的影響43-44
• 3.6 本章小結44-46
• 第4章 坡道小汽車-卡車異質交通流特性分析46-59
• 4.1 引言46
• 4.2 坡道小汽車-卡車異質交通流模型建立46-48
• 4.3 模型設置48-49
• 4.3.1 數(shù)據(jù)介紹48-49
• 4.3.2 仿真設置49
• 4.4 基本圖分析49-54
• 4.4.1 小汽車卡車跟隨組合對于基本圖的影響49-52
• 4.4.2 坡道對于交通流特性的影響52-54
• 4.5 擁堵狀況分析54-57
• 4.5.1 坡道對擁堵狀況的影響54-55
• 4.5.2 卡車對擁堵狀況的影響55-56
• 4.5.3 擁堵比例描述56-57
• 4.6 本章小結57-59
• 第5章 雙車道小汽車-卡車異質交通流特性分析59-68
• 5.1 引言59
• 5.2 模型59-61
• 5.3 仿真設置61-62
• 5.4 數(shù)值分析62-66
• 5.4.1 卡車對于基本圖的影響62-63
• 5.4.2 卡車對于擁堵狀況的影響63-65
• 5.4.3 換道頻率分析65-66
• 5.5 本章小結66-68
• 結論與展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果77

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本文編號：506239