本文關(guān)鍵詞：基于元胞自動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的路段交通流模擬研究的文檔，希望對(duì)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(shí)距和車速作為表征動(dòng)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(shí)距分布確定車輛發(fā)車時(shí)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(huì)論文集產(chǎn)生模型則簡(jiǎn)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(gè)元胞即被占用,見圖1。車道\\人行橫道圈1無信號(hào)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(jìn)后的新的元胞自動(dòng)機(jī)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(jiǎn)化了。3.2.1基本參數(shù)根據(jù)元胞自動(dòng)機(jī)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(gè)元胞的長度,以及元胞每移動(dòng)一格的時(shí)間。如果將路段長度分的越小則越接近現(xiàn)實(shí)的連續(xù)性,但計(jì)算的效率則會(huì)明顯下降,因此可以選擇適當(dāng)?shù)脑L度�？紤]城市道路上車輛運(yùn)行時(shí)的速度及駕駛員的反應(yīng)時(shí)間,設(shè)置適當(dāng)?shù)能囕v最高車速及車頭時(shí)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(gè)格子表示一個(gè)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(dòng)機(jī)規(guī)則基于NaSch模型,將其模型的規(guī)則改進(jìn),根據(jù)新元胞自動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)將模型的規(guī)則分為兩部分車輛部分和行人部分,時(shí)間從￡一￡+1時(shí),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(shí)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(shí)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(jī)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(shí)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(jī)慢化的問題,所以行人通過人行橫道階段時(shí),在￡時(shí)刻,如果相對(duì)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(shí)步人行橫道處,即該元胞將被行人占用,占用時(shí)間為行人通過人行橫道的時(shí)間。3.3新規(guī)則的特點(diǎn)針對(duì)無信號(hào)燈人行橫道的道路路段,新元胞自動(dòng)機(jī)的規(guī)則與NaSch模型的相比,有如下特點(diǎn):在車輛減速階段,在人行橫道處增加了一個(gè)以行人產(chǎn)生模型產(chǎn)生的元胞,引入了這個(gè)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(shí)的模擬現(xiàn)實(shí)世界的交通現(xiàn)象。4應(yīng)用于有信號(hào)燈人行橫道路段的改進(jìn)模型4.1模型初始設(shè)置在有信號(hào)燈人行橫道路段的改進(jìn)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(hào)人82.基于元胞自動(dòng)機(jī)的路段交通流模擬研究471行橫道路段的改進(jìn)模型的原理一樣,這里就不贅述�；緟�(shù)部分,有信號(hào)燈人行橫道路段的改進(jìn)模型與無信號(hào)燈人行橫道路段的改進(jìn)模型增加了一項(xiàng)等待時(shí)間,即當(dāng)行人準(zhǔn)備過街時(shí),應(yīng)先按下信號(hào)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(shí)間為5s,見圖2。車道\圖2有信號(hào)燈人行橫道路段模擬示意圖4.2新元胞自動(dòng)機(jī)規(guī)則基于NaSch模型,將其模型的規(guī)則改進(jìn),根據(jù)新元胞自動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)將模型的規(guī)則分為兩部分車輛部分和行人部分,時(shí)間從￡一￡+1時(shí),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(shí)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(shí)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(jī)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(shí)刻,行人要等待5s時(shí)間,再通過人行橫道,即等待五個(gè)時(shí)步,再下一時(shí)步人行橫道處,即該元胞將被行人占用,占用時(shí)間為行人通過人行橫道的時(shí)間。4.3新規(guī)則的特點(diǎn)針對(duì)有信號(hào)燈人行橫道的道路路段,新元胞自動(dòng)機(jī)的規(guī)則與NaSch模型的相比,有如下特點(diǎn):在車輛減速階段,與無信號(hào)燈人行橫道的道路路段相似,在人行橫道處增加一個(gè)以行人產(chǎn)生模型產(chǎn)生的元胞,引入了這個(gè)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(hào)燈人行橫道的道路路段的新元胞自動(dòng)機(jī)的規(guī)則與無信號(hào)燈時(shí)的規(guī)則相比,主要特點(diǎn)是在行人過街時(shí),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(shí)世界的交通現(xiàn)象。5結(jié)語交通仿真是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在交通工程領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用,用元胞自動(dòng)機(jī)研究交通流的運(yùn)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(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。本文以經(jīng)典的一維元胞自動(dòng)機(jī)模型——NaSch模型為基礎(chǔ),對(duì)NaSch模型的規(guī)則進(jìn)行了改進(jìn)拓廣,構(gòu)造了針對(duì)城市道路有信號(hào)燈和無信號(hào)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(hào)燈人行橫道和無信號(hào)燈人行橫道的路段的行駛狀態(tài),對(duì)迸一步在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)模擬仿真提供一定的建模思路,對(duì)交通管理和信號(hào)燈配時(shí)有一定參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)[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(huì)論文集[3]張晉.基于元胞自動(dòng)機(jī)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(jì)大學(xué),2001.[5]段后利,張毅.交通燈控制下基于元胞自動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)和多智能體的混合微觀交通仿真研究[D].濟(jì)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(bào),2002,26(5):37~46.

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