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基于元胞自动机的自行车流建模研究
| 论文题名： | 基于元胞自动机的自行车流建模研究 |
| 关键词： | 交通流仿真;自行车流;元胞自动机;矩阵计算 |
| 摘要： | 随着世界范围内能源和交通问题的日益严峻，如何规划和管理交通、合理配置交通资源越来越受到人们的重视。智能交通系统是交通规划、管理和控制的重要手段，交通建模与仿真是智能交通系统的重要内容之一。自行车流作为交通流的重要组成部分，具有灵活、人力驱动等特点，表现出与机动车不同的行驶特征。自行车流常与其它交通流发生冲突，对交通产生不小的影响。国内外学者近年来加大了自行车流建模的研究力度，但仍有许多研究空白需要填补，至今尚无公认成熟的自行车流模型，因此这是个具有理论研究意义与应用价值的研究课题。 本文通过对自行车流特点的研究和分析，主要完成了自行车流的微观和中观建模，取得如下研究成果： (1)结合实际自行车流的基本特征，改进原有自行车流微观模型。通过分析自行车流的速度．密度关系，总结期望速度对自行车行驶起着不可忽视的作用。在原有CA自行车流微观模型基础上引入期望速度的影响，仿真结果比原模型更符合实际情况。 (2)为了增加微观模型的可扩展性，提出一种新的自行车微观模型一一广义元胞自动机模型。该模型以分层结构和矩阵计算为特点，将模型的更新统一为矩阵计算的形式，各种交通影响因素在各个层次上对骑行决策施加影响。并将广义元胞自动机模型从路段扩展到路口，利用可接受间距的冲突点方法处理不同交通对象之间的冲突。仿真结果体现自行车流基本变量关系，定性地验证了导航、信号灯对自行车流的影响，初步地验证了路口模型。 (3)针对大规模路网仿真对模型细致程度的不同要求，提出一种中观自行车流模型——Cell—Stream模型。该模型在路段以群(Cell)描述若干特性类似的自行车，在路口以流(Stream)描述目的地相同的自行车。模型能表现出自行车流整体的速度,密度特性，运算简单，适合大规模网络仿真。该中观模型本质上对自行车流的描述基于个体，这为今后在此基础上研究混杂模型提供了可能。 |
| 作者： | 杨珍 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 王慧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学控制科学与工程学系 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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