基于防御性駕駛的元胞自動機(jī)微觀交通流建模與仿真研究
發(fā)布時間:2022-11-11 19:51
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的大幅度提高,家用小型車輛逐年遞增,道路中的交通事故、交通堵塞等問題也變得十分嚴(yán)重。在這種背景下,交通流模型作為研究道路交通的一種重要手段,被人們越來越重視。交通流建模是目前的交通工程研究熱門領(lǐng)域,由于元胞自動機(jī)模型在模擬交通流中車輛微觀運(yùn)動狀態(tài)、揭示車流從自由運(yùn)動相到局部阻塞相的復(fù)雜非線性行為、分析交通流特性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢,因而在交通流研究中得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。本文主要研究在防御性駕駛模式下,改變傳統(tǒng)模型的車輛運(yùn)行規(guī)則,研究基于防御性駕駛的單車道和雙車道模型下的元胞自動機(jī)模型。首先本文針對元胞自動機(jī)184號模型、NaSch模型和NaSch模型的一些改進(jìn)模型進(jìn)行研究,對比交通實(shí)測現(xiàn)象,研究各種模型的優(yōu)缺點(diǎn),然后對雙車道經(jīng)典模型STNS模型進(jìn)行了仿真分析,研究其基本圖與換道比例。其次,本文在SDNaSch模型基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),將防御性駕駛方式與元胞自動機(jī)交通流模型相結(jié)合,針對SDNaSch模型中前車即將停車的情況下,后車有可能加速這一不符合實(shí)際的現(xiàn)象進(jìn)行改進(jìn),得到了基于防御性駕駛的一維元胞自動機(jī)模型DD模型,DD模型能夠模擬出實(shí)際交通的基本圖下凹...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
1.4 本文章節(jié)安排
第2章 交通流模型理論基礎(chǔ)與元胞自動機(jī)
2.1 交通流理論概述
2.1.1 描述交通流特性的參數(shù)
2.1.2 交通流參數(shù)的基本關(guān)系
2.2 基本的交通實(shí)測現(xiàn)象
2.2.1 亞穩(wěn)態(tài)區(qū)域與回滯現(xiàn)象
2.2.2 交通堵塞
2.2.3 自由流,同步流和寬運(yùn)動堵塞
2.2.4 自組織現(xiàn)象
2.3 元胞自動機(jī)理論
2.3.1 元胞自動機(jī)的定義
2.3.2 元胞自動機(jī)的構(gòu)成
2.3.3 元胞自動機(jī)的特征
2.4 元胞自動機(jī)的應(yīng)用
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于元胞自動機(jī)的交通流模擬與仿真研究
3.1 元胞自動機(jī)交通流模型仿真
3.1.1 車輛產(chǎn)生模型
3.1.2 車輛速度與位置更新
3.1.3 邊界條件
3.2 單車道元胞自動機(jī)交通流模型
3.2.1 184號模型
3.2.2 NaSch模型
3.2.3 NaSch的改進(jìn)模型
3.3 雙車道元胞自動機(jī)交通流模型
3.4 單車道元胞自動機(jī)交通流模型的仿真與分析
3.4.1 184號模型的仿真分析
3.4.2 NaSch模型的仿真分析
3.4.3 NaSch的改進(jìn)模型的仿真研究
3.5 雙車道元胞自動機(jī)交通流模型的仿真
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于防御性駕駛的一維元胞自動機(jī)交通流模型
4.1 防御性駕駛
4.2 模型建立
4.3 仿真參數(shù)設(shè)置與界面
4.4 模型仿真結(jié)果與分析
4.4.1 基本圖分析
4.4.2 平均速度-密度圖分析
4.4.3 急剎車輛比例-密度圖
4.4.4 時空圖驗證
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于防御性駕駛的雙車道元胞自動機(jī)交通流模型
5.1 模型建立
5.2 仿真參數(shù)設(shè)置與界面
5.3 模型仿真結(jié)果與分析
5.3.1 基本圖分析
5.3.2 換道比例-密度圖分析
5.3.3 時空圖驗證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于換道決策機(jī)理的多車道元胞自動機(jī)模型[J]. 鄧建華,馮煥煥. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[2]防御性駕駛的作用及其技能養(yǎng)成探討[J]. 呂兵. 時代汽車. 2018(06)
[3]多路段元胞自動機(jī)交通流模型[J]. 梁經(jīng)韻,張莉莉,欒悉道,郭金林,老松楊,謝毓湘. 物理學(xué)報. 2017(19)
[4]基于元胞自動機(jī)的自動駕駛交通流仿真研究[J]. 邱小平,馬麗娜. 西華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]中國交通工程學(xué)術(shù)研究綜述·2016[J]. 馬建,孫守增,芮海田,馬勇,王磊,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊. 中國公路學(xué)報. 2016(06)
[6]城市路網(wǎng)交通流元胞自動機(jī)模型研究[J]. 施俊慶,程琳,褚昭明,劉元林. 公路交通科技. 2015(04)
[7]考慮動態(tài)車間距的一維元胞自動機(jī)交通流模型[J]. 張檸溪,祝會兵,林亨,黃夢圓. 物理學(xué)報. 2015(02)
[8]交通流穩(wěn)定性的分子動力學(xué)分析[J]. 郭濤,曲大義,郝杰,陳文嬌,王茲林. 公路交通科技. 2014(05)
[9]一維單車道交通流元胞自動機(jī)模型綜述[J]. 葉冬,樊鐳. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2013(05)
[10]有應(yīng)急車輛影響的多車道交通流元胞自動機(jī)模型[J]. 趙韓濤,毛宏燕. 物理學(xué)報. 2013(06)
博士論文
[1]城市道路交通流自組織運(yùn)行機(jī)理及控制研究[D]. 莫祥倫.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]道路瓶頸誘發(fā)的交通擁堵的機(jī)理及其特性和控制的研究[D]. 章一才.廣西大學(xué) 2019
[2]基于元胞自動機(jī)模型的道路交通流復(fù)雜特性的研究[D]. 夏運(yùn)達(dá).湖南大學(xué) 2018
[3]基于元胞自動機(jī)的交通流改進(jìn)模型及模擬分析[D]. 衛(wèi)妮娜.華南理工大學(xué) 2017
[4]基于元胞自動機(jī)的BRT優(yōu)先交叉口仿真研究[D]. 鄧瑞萍.蘭州交通大學(xué) 2015
[5]基于元胞自動機(jī)的單車道交通流模型研究[D]. 謝娟.長安大學(xué) 2014
[6]基于元胞自動機(jī)的交通流模型研究[D]. 葉冬.長安大學(xué) 2014
[7]考慮駕駛員行為的入口匝道系統(tǒng)模型研究[D]. 王杰.蘭州理工大學(xué) 2014
[8]基于元胞自動機(jī)和模糊推理的交通流模型研究[D]. 張笑梅.大連理工大學(xué) 2013
[9]微觀交通仿真模型參數(shù)標(biāo)定及檢驗研究[D]. 王青燕.山東大學(xué) 2013
[10]基于元胞自動機(jī)模型的公交車運(yùn)行仿真與分析[D]. 劉魏娜.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3705640
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
1.4 本文章節(jié)安排
第2章 交通流模型理論基礎(chǔ)與元胞自動機(jī)
2.1 交通流理論概述
2.1.1 描述交通流特性的參數(shù)
2.1.2 交通流參數(shù)的基本關(guān)系
2.2 基本的交通實(shí)測現(xiàn)象
2.2.1 亞穩(wěn)態(tài)區(qū)域與回滯現(xiàn)象
2.2.2 交通堵塞
2.2.3 自由流,同步流和寬運(yùn)動堵塞
2.2.4 自組織現(xiàn)象
2.3 元胞自動機(jī)理論
2.3.1 元胞自動機(jī)的定義
2.3.2 元胞自動機(jī)的構(gòu)成
2.3.3 元胞自動機(jī)的特征
2.4 元胞自動機(jī)的應(yīng)用
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于元胞自動機(jī)的交通流模擬與仿真研究
3.1 元胞自動機(jī)交通流模型仿真
3.1.1 車輛產(chǎn)生模型
3.1.2 車輛速度與位置更新
3.1.3 邊界條件
3.2 單車道元胞自動機(jī)交通流模型
3.2.1 184號模型
3.2.2 NaSch模型
3.2.3 NaSch的改進(jìn)模型
3.3 雙車道元胞自動機(jī)交通流模型
3.4 單車道元胞自動機(jī)交通流模型的仿真與分析
3.4.1 184號模型的仿真分析
3.4.2 NaSch模型的仿真分析
3.4.3 NaSch的改進(jìn)模型的仿真研究
3.5 雙車道元胞自動機(jī)交通流模型的仿真
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于防御性駕駛的一維元胞自動機(jī)交通流模型
4.1 防御性駕駛
4.2 模型建立
4.3 仿真參數(shù)設(shè)置與界面
4.4 模型仿真結(jié)果與分析
4.4.1 基本圖分析
4.4.2 平均速度-密度圖分析
4.4.3 急剎車輛比例-密度圖
4.4.4 時空圖驗證
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于防御性駕駛的雙車道元胞自動機(jī)交通流模型
5.1 模型建立
5.2 仿真參數(shù)設(shè)置與界面
5.3 模型仿真結(jié)果與分析
5.3.1 基本圖分析
5.3.2 換道比例-密度圖分析
5.3.3 時空圖驗證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于換道決策機(jī)理的多車道元胞自動機(jī)模型[J]. 鄧建華,馮煥煥. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[2]防御性駕駛的作用及其技能養(yǎng)成探討[J]. 呂兵. 時代汽車. 2018(06)
[3]多路段元胞自動機(jī)交通流模型[J]. 梁經(jīng)韻,張莉莉,欒悉道,郭金林,老松楊,謝毓湘. 物理學(xué)報. 2017(19)
[4]基于元胞自動機(jī)的自動駕駛交通流仿真研究[J]. 邱小平,馬麗娜. 西華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]中國交通工程學(xué)術(shù)研究綜述·2016[J]. 馬建,孫守增,芮海田,馬勇,王磊,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊. 中國公路學(xué)報. 2016(06)
[6]城市路網(wǎng)交通流元胞自動機(jī)模型研究[J]. 施俊慶,程琳,褚昭明,劉元林. 公路交通科技. 2015(04)
[7]考慮動態(tài)車間距的一維元胞自動機(jī)交通流模型[J]. 張檸溪,祝會兵,林亨,黃夢圓. 物理學(xué)報. 2015(02)
[8]交通流穩(wěn)定性的分子動力學(xué)分析[J]. 郭濤,曲大義,郝杰,陳文嬌,王茲林. 公路交通科技. 2014(05)
[9]一維單車道交通流元胞自動機(jī)模型綜述[J]. 葉冬,樊鐳. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2013(05)
[10]有應(yīng)急車輛影響的多車道交通流元胞自動機(jī)模型[J]. 趙韓濤,毛宏燕. 物理學(xué)報. 2013(06)
博士論文
[1]城市道路交通流自組織運(yùn)行機(jī)理及控制研究[D]. 莫祥倫.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]道路瓶頸誘發(fā)的交通擁堵的機(jī)理及其特性和控制的研究[D]. 章一才.廣西大學(xué) 2019
[2]基于元胞自動機(jī)模型的道路交通流復(fù)雜特性的研究[D]. 夏運(yùn)達(dá).湖南大學(xué) 2018
[3]基于元胞自動機(jī)的交通流改進(jìn)模型及模擬分析[D]. 衛(wèi)妮娜.華南理工大學(xué) 2017
[4]基于元胞自動機(jī)的BRT優(yōu)先交叉口仿真研究[D]. 鄧瑞萍.蘭州交通大學(xué) 2015
[5]基于元胞自動機(jī)的單車道交通流模型研究[D]. 謝娟.長安大學(xué) 2014
[6]基于元胞自動機(jī)的交通流模型研究[D]. 葉冬.長安大學(xué) 2014
[7]考慮駕駛員行為的入口匝道系統(tǒng)模型研究[D]. 王杰.蘭州理工大學(xué) 2014
[8]基于元胞自動機(jī)和模糊推理的交通流模型研究[D]. 張笑梅.大連理工大學(xué) 2013
[9]微觀交通仿真模型參數(shù)標(biāo)定及檢驗研究[D]. 王青燕.山東大學(xué) 2013
[10]基于元胞自動機(jī)模型的公交車運(yùn)行仿真與分析[D]. 劉魏娜.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3705640
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