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原文传递基于元胞自动机的交通流研究

论文题名：	基于元胞自动机的交通流研究
关键词：	元胞自动机;交通流;交通CA模型;人工智能
摘要：	交通问题已成为整个社会面临的严重问题。对于交通流的研究是解决交通问题的关键。随着元胞自动机理论的发展，出现了基于元胞自动机理论的交通模型，并已经取得较大程度的发展。　　本文首先概括叙述了元胞自动机理论的基础知识，通过元胞自动机的产生与发展了解了元胞自动机的历史；随后给出了元胞自动机的物理学和数学的概念和定义，从理论上认识了元胞自动机；最后，介绍了元胞自动机的构成、特征以及分类和应用，尤其对元胞自动机理论在交通方面的应用作了详细叙述。　　然后，文章简单叙述了交通流理论的基础知识。其中包括交通流理论发展的三个阶段：20世纪30年代的创始阶段到二战后50年代末的快速发展阶段和1959年之后的稳步发展阶段。之后，讲解了交通流理论的分类、主要研究内容和发展趋势。　　在了解了元胞自动机和交通流理论的一些基础知识后，文章随后详细介绍了基于元胞自动机的交通流模型。并将交通流CA模型分为一维交通流CA模型和二维交通流CA模型。　　在一维交通流CA模型中，首先介绍了经典的交通流CA模型——NaSch模型，并了解了以此为基础改进的交通流CA模型，如恒速控制模型，慢启动模型，考虑牵扯前车车速的模型等。其中，重点给出了以NaSch模型为基础，增加了随机参数α的改进模型，此模型主要改进了加减速规则并增加了一个随机参数α，α是与当前车辆的驾驶员的判断有关的参数，我们称之为安全距离参数，αvf(t)表示当前车辆驾驶员所判断的距离附加gap在上的一个安全距离，使其避免与前车发生碰撞，而又能尽快地加速或尽量少减速。　　在二维交通流CA模型中，主要介绍了BML模型这个基本的二维交通流CA模型，以及基于BML模型改进的交通CA模型。　　文章最后，对全文的主要工作进行了总结，并对元胞自动机交通流模型的发展提出展望。作为解决交通问题的一个有力工具，对元胞自动机交通流模型的研究还有许多的工作要做：首先，要建立更全面的模型系统；其次，要加强交通流CA模型与人工智能技术和并行计算技术的结合；最后，还要加强交通流CA模型的应用。交通流CA模型规则简单，计算速度快，在描述交通流特性方面有着独特的优势，它必将会有非常广阔的发展前景。
作者：	冯宁
专业：	基础数学
导师：	王朝阳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东科技大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文