基于元胞自動機(jī)的城市道路偶發(fā)性擁堵時交通行為模擬.pdf

1、近年來，隨著城市人口與機(jī)動車保有量的不斷增加，城市交通擁堵已經(jīng)極大的影響了城市居民的生活質(zhì)量，同時給城市道路資源以及城市經(jīng)濟(jì)造成了極大浪費(fèi)。城市道路交通擁堵根據(jù)發(fā)生原因可以分為常發(fā)性擁堵與偶發(fā)性擁堵，常發(fā)性擁堵具有規(guī)律性，可以根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)判并采取控制措施。而偶發(fā)性擁堵在發(fā)生的時間和空間上具有隨機(jī)性，同時具有極大的衍生性，其造成的影響往往相較常發(fā)性擁堵更大。
　　目前，國內(nèi)外許多學(xué)者都致力于偶發(fā)性擁堵問題的研究，并取得一

2、定成果。解決城市交通擁堵的關(guān)鍵是深入理解城市交通擁堵的形成機(jī)理與演變規(guī)律，從而制定科學(xué)的管理控制策略。城市偶發(fā)性擁堵因其突發(fā)性和偶然性使得人們對其發(fā)生的時間與地點(diǎn)很難未卜先知，給擁堵疏散工作帶來了極大不便，對城市道路網(wǎng)危害也非常嚴(yán)重。本文研究了城市道路偶發(fā)性擁堵的行為演變規(guī)律，分析了偶發(fā)性擁堵的誘發(fā)因素及影響源重要度，建立描述偶發(fā)性擁堵引起的交通流特征變化和傳播模型，針對偶發(fā)性交通擁堵誘發(fā)的道路瓶頸現(xiàn)象，在NagelSchreckenb

3、erg(NS)模型的基礎(chǔ)上結(jié)合駕駛員在瓶頸現(xiàn)象發(fā)生前后的行為變化，提出一種優(yōu)化的元胞自動機(jī)模型，并以此改進(jìn)的模型為基礎(chǔ)分析了在主干道偶發(fā)性擁堵產(chǎn)生瓶頸時上、下游路段交通流的傳播規(guī)律，并利用此模型分析了在偶發(fā)性擁堵發(fā)生時在不同車輛密度、換道概率、隨機(jī)慢化概率、擁堵車道數(shù)下對排隊(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響。
　　本文第一章敘述了城市道路偶發(fā)性擁堵傳播規(guī)律的研究背景和意義，重點(diǎn)分析討論了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、實(shí)際應(yīng)用中的一些研究成果和交通流仿真的方法討

4、論。第二章首先介紹了城市交通擁堵形成的影響源和分類，利用激波理論對城市道路偶發(fā)性擁堵影響源重要度和傳播規(guī)律所產(chǎn)生的影響進(jìn)行了簡單的分析研究。第三章介紹了道路交通狀態(tài)特性，主要敘述了城市交通道路的分類和道路交通參數(shù)選取的基本原則，不同道路交通流的特點(diǎn)比較，并且介紹了道路交通狀態(tài)的測量方法。第四章首先討論了經(jīng)典的元胞自動機(jī)交通流模型，然后以這些模型為基礎(chǔ)建立改進(jìn)的元胞自動機(jī)模型對道路交通偶發(fā)性擁堵進(jìn)行建模，針對駕駛員行為因素的影響對車輛換道