本文關(guān)鍵詞：基于元胞自動機的雙向車道城市路網(wǎng)模型及仿真實現(xiàn)

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【摘要】：近年來,隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市居民對交通運輸?shù)男枨笕找嬖黾?擁有車輛的居民所占比例顯著增加,給城市交通帶來了很大的壓力,大城市交通擁堵日益嚴(yán)重。城市道路交通流的仿真研究,對于分析交通擁堵原因,合理規(guī)劃交通線路和規(guī)則具有重要的意義。元胞自動機是時間、空間和狀態(tài)均離散的一種模型,并且計算機仿真方便,因此其成為道路交通流研究的一個有力工具。另外,本文將粗糙集的基本理論引入到交通流模型中,應(yīng)用粗糙集理論對那些不容易直接獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,得到新的決策規(guī)則,使得城市交通路網(wǎng)模型更接近實際交通現(xiàn)象。本文所做的主要工作和成果如下:(1)首先介紹了創(chuàng)建雙向車道城市路網(wǎng)模型的基礎(chǔ)理論(包括元胞自動機理論以及道路交通流理論),同時,還介紹本文使用的粗糙集理論;(2)研究了單車道的車輛自由行駛模型和多車道的車輛換道模型等基礎(chǔ)模型;然后,通過對NaSch模型和BML模型的耦合模型進(jìn)行了改進(jìn),構(gòu)建了適用于路網(wǎng)的車輛前進(jìn)子模型、車輛換道子模型、車輛左轉(zhuǎn)子模型及車輛子右轉(zhuǎn)模型等元胞自動機模型,并基于這些模型分析了車輛前進(jìn)子模型中的隨機慢化概率、慢啟動概率,車輛換道子模型中的換道概率等因素對城市道路交通流的影響;(3)將粗糙集理論應(yīng)用于城市交通路網(wǎng)模型并進(jìn)行模糊控制,分析提煉了慢啟動概率、隨機慢化概率、換道概率的決策規(guī)則,創(chuàng)建了基于粗糙集的交叉路口信號燈控制規(guī)則,并對新的模型進(jìn)行了仿真分析;(4)利用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法,結(jié)合MATLAB實現(xiàn)了基于元胞自動機的雙向車道城市路網(wǎng)模型的仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠模擬不同條件下的道路交通的運行情況,還可以直觀地看到路網(wǎng)中車輛的運行狀態(tài)等信息;同時,還可以保存模型演化過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),通過對生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的反映城市道路交通中的許多現(xiàn)象。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U491;TP301.1

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