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原文传递基于复杂网络的城市交通流仿真

论文题名：	基于复杂网络的城市交通流仿真
关键词：	城市交通流;复杂网络;元胞传输模型;交通仿真;动态交通分配
摘要：	随着我国社会经济的发展，人民生活水平的提高，机动车保有量日益增加，交通拥堵已成为我国各大城市必须面临的一大难题。城市道路交通网络是一个复杂的巨系统，复杂网络作为研究复杂系统的重要工具之一，受到了国内外学者的广泛关注。国内外学者对交通系统的复杂性做了大量的研究，但这些研究大多建立在静态平衡配流理论的基础上，很少考虑交通流在交通网络上的动态演化过程，几乎没有考虑出行者在出行过程中的动态路径选择行为，这与现实不符。因此，本论文基于动态用户平衡理论，建立了GS-CTM动态交通分配仿真模型，该模型能够较好地仿真交通流的动态特性，用户的动态路径选择行为，同时也能仿真网络上交通拥堵的产生、传播及消散等交通流特性，以此分析网络结构对交通流运行产生的影响。　　本论文结合复杂网络理论和GS-CTM动态交通分配仿真模型，对不同网络结构下的交通流进行了仿真研究，主要研究工作包括以下几个方面: 　　(1)将Green shields模型里的速密关系引入到CTM模型中，建立了GS-CTM动态交通分配仿真模型，同时对路段阻抗和路径选择等关键问题进行了研究，并给出了GS-CTM模型的求解算法。　　(2)对不同网络结构下的城市交通流运行特性进行了仿真研究。运用复杂网络理论编写MATLAB程序，随机生成了三种不同的网络结构:规则网络、小世界网络和随机网络。以GS-CTM动态交通分配仿真模型为基础，开发了GS-CTM动态交通分配仿真平台，比较了网络平均行程速度、网络平均车流密度、网络总阻抗、网络总延误等各项交通流指标，发现在三种网络结构中，随机网络交通流运行效率最高，是一种较好的网络结构，其次是小世界网络，最差的是规则网络。　　(3)对不同网络结构下的城市交通拥堵演化进行了仿真研究。分别从全局和局部角度分析了不同网络下的交通拥堵演化特性，全局角度主要分析了不同网络结构交通拥堵瓶颈的产生、规模、消散等特征，局部角度主要分析了网络中部分路段对周边交通及网络产生的影响。通过仿真分析发现:随机网络能承受较大的交通需求，抵抗拥堵能力较强，网络性能较好。
作者：	谭明军
专业：	交通运输工程
导师：	刘昱岗
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文