原文传递
基于元胞自动机的变道交通流特性研究
| 论文题名： | 基于元胞自动机的变道交通流特性研究 |
| 关键词： | 元胞自动机;车道变换;交通流特性;悖论;临界范围 |
| 摘要： | 车道变换行为是多车道交通流中的普遍现象。关于变道有一个著名的悖论“欲速则不达”，也就是说为了追求更快的行驶速度而进行车道变换，结果反而变得更慢。然而这个悖论并不总是成立，而是有特定的发生范围。 受到宏观微观相结合思想的启发，在分析车道变换行为、混合交通流特性、连续交通流特性的基础上，建立考虑连续流宏观特性的元胞自动机交通流模型。 针对城市单向路段连续交通流，采用对称型变道规则，分析自由车道变换行为引起交通流整体状态的变化。仿真结果表明，随着车辆到达概率的增大，车道变换对交通流的增益作用逐渐过渡到削弱作用。为了确定这个正反作用的临界范围，分别以车辆平均延误（时间指标）、可通行的最大流量（空间指标）为控制指标，建立以控制指标作为因变量，车辆到达概率、绿信比作为自变量的二元函数空间曲面，通过对比自由变道和直行两个曲面、求解交线在平面上的投影，得到悖论发生的临界范围。分别讨论交通流状态的三个范围（正常区、过渡区、悖论发生区），深入分析自由变道机制导致悖论发生的原因，并得出了相应的结论与建议。 针对双向双车道逆向超车交通流，采用非对称型变道规则，全面模拟了单向交通流、不对称交通流和对称交通流的超车现象。分别以平均密度、平均车速、车辆平均延误、可通行的最大流量这四个交通流参数为控制指标，建立以控制指标作为因变量，本车道车辆到达概率、逆向车道车辆到达概率作为自变量的二元函数空间曲面，得到超车行为正反作用的临界范围。分别仿真不同型式的路中标线，通过定性定量的比较分析，确定了双向双车道上路中标线的最佳型式。 本文考虑连续交通流特性，建立元胞自动机模型，在理论上提出了单双向路段的变道交通流理论，在应用上验证了变道悖论，并分别确定了自由变道和超车行为正反作用的临界范围。根据这些临界范围，可以改善交通管理，优化交通组织。 |
| 作者： | 李金阳 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 冯树民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
