基于改進的加權概率元胞自動機模型的道路交通流建模與模擬.pdf

1、在現(xiàn)實交通中，道路上存在著各種各樣的駕駛員和車輛，不同的駕駛員和車輛之間必然存在著差異性，表現(xiàn)在駕駛員的性格，車輛的性能等方面。這些差異性使得不同的駕駛員在相同的交通條件下會做出不同的反應。噪聲、外界干擾等隨機性因素也在一定程度上影響駕駛行為。不同的駕駛行為是導致復雜交通流現(xiàn)象的原因之一。另外，在道路交通瓶頸附近往往也會產生復雜的交通流現(xiàn)象。穩(wěn)定均勻的自由車流到達瓶頸時會受到擾動，從而演化成具有不同特征的交通擁堵。對于道路交通瓶頸附近所

2、演化出的復雜、多變的交通流現(xiàn)象，至今人們仍有很多問題認識不清，一些現(xiàn)象的物理機理還有待人們深入探索。而城市快速路的入口匝道是最為典型和常見的交通瓶頸之一。基于此，本文提出了一種考慮速度效應的改進的加權概率元胞自動機模型，并在此模型基礎上對入匝道系統(tǒng)進行建模。通過計算機模擬，分析了車輛在匝道附近的交通行為，探討了從眾效應對入匝道系統(tǒng)交通特性的影響。本文的主要工作如下： 1．考慮到在實際交通中上下兩個時刻的車輛速度不會有太大的波動，

3、此時刻車輛的速度會受到上一時刻速度的影響，是在上一時刻車速的基礎上進行加減速變化的。但以往的研究并沒有考慮速度的連續(xù)性。本文在考慮前一時刻速度效應的基礎上，提出了一種改進的加權概率元胞自動機模型。模擬結果表明，該模型能夠較好地重現(xiàn)同步流現(xiàn)象。可見，道路上的車輛和駕駛員之間的差異性可能是導致同步流現(xiàn)象產生的機制之一。 2．采用本文提出的改進的加權概率元胞自動機模型對以車庫形式出現(xiàn)的入口匝道系統(tǒng)進行了建模與模擬。根據(jù)計算機模擬結果，

4、繪制了相關的相圖，流量圖和時空圖。經過分析發(fā)現(xiàn)，該模型能在一定程度上重現(xiàn)入口匝道交通瓶頸處各種復雜的時空特征。 3．采用本文提出的改進的加權概率元胞自動機模型對主道是雙車道的入口匝道系統(tǒng)進行模擬分析，并考慮了匝道上車輛的從眾效應。通過數(shù)值模擬研究了在主道為雙車道的入匝道系統(tǒng)中從眾效應對交通流特性的影響，并把此種情況下的到得系統(tǒng)相圖與不考慮從眾效應時的系統(tǒng)相圖進行比較分析?？疾炝水斨鞯篮驮训蓝歼_到飽和時，主道上游的通行能力，匝道的