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基于演化博弈论的行人与机动车冲突仿真模型研究
| 论文题名： | 基于演化博弈论的行人与机动车冲突仿真模型研究 |
| 关键词： | 交通冲突;行人;机动车;博弈论 |
| 摘要： | 随着我国经济的快速发展，城市居民的出行需求不断增加，道路上行人和机动车流量不断增加，导致行人与机动车的冲突越来越严重，人车事故频发。博弈论作为一门新兴学科，在交通领域中逐渐得到应用。将演化博弈理论应用到行人与机动车冲突演化分析中，建立两者的冲突博弈模型，再将该模型与元胞自动机结合，最终建立行人与机动车冲突仿真模型。深入研究行人与机动车之间的冲突，揭示行人过街过程中各交通主体的演化规律，对于提高道路服务水平，加强道路交通安全，提升交通文明有着重要的意义。 本文的具体内容如下: (1)分析行人过街特性及行人与机动车的冲突特性，为之后建模提供基础。行人过街特性包括行人步行速度特性、空间需求特性以及心理特性。行人与机动车冲突特性则详细阐述本文关于冲突的定义，分析行人与机动车冲突形成的机理，并从概率的角度讨论行人与机动车冲突时达成先行协调的可能性，即发生“人让车”或“车让人”的概率。 (2)建立行人与机动车冲突博弈模型。首先根据实际交通情景提出基础收益、冲突损失、等待损失以及互让损失的概念，并在此基础上，构建行人与机动车的冲突博弈矩阵。接着引入演化分析范式，建立行人与机动车冲突博弈模型。据此对不同交通情形下均衡点的位置、稳定性以及系统演化机理进行深入详细的分析。最后定义机会损失的交通概念，分析系统关于行人与机动车的互让损失以及机会损失的灵敏度。 (3)建立行人与机动车冲突仿真模型。在模型假设的基础上，离散行人与机动车的冲突系统，进而将冲突划分为低速短距离冲突和高速长距离冲突两类，结合实际交通情景及(2)中的冲突博弈模型，确定每类冲突对应的博弈矩阵，进而计算出行人与机动车选择通过的复制动态方程，作为冲突时二者通过概率的调整规则。另外在NaSch模型中引入冲突区限速规则，设计本文车辆的更新规则，同时考虑行人过街时的从众心理，设计行人的更新规则，最终建立行人与机动车的冲突仿真模型。 (4)实例仿真分析。选择海淀区交大嘉园南2门处的过街通道，调查模型需要的相关数据，拟合行人与车辆的到达分布，标定行人穿越机动车流的临界间隙以及车辆的随机慢化概率，并按照一定原则选取合适的博弈参数。使用Matlab编程建立实例的仿真系统，分析演化前、中、后期，行人及机动车的博弈损失、行程时间以及延误的变化情况。 |
| 作者： | 崔裕枫 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 魏丽英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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