考慮公交影響的城市交通流元胞自動機模型研究.pdf

1、現代社會普遍面臨著嚴重的交通問題,單憑興建城市道路及其它交通設施并不足以解決城市交通擁堵問題,如果不能正確地理解、預測、調度和控制城市網絡中的交通流,最大效能地提高行車效率,城市交通狀況將永遠無法得到改善。交通流理論是一門應用數學、物理學和力學等多學科知識綜合的科學,它在時間、空間上具有高度的隨機性、動態(tài)性和復雜性,它是通過建立交通流的數學模型,然后進行數值模擬和求解的過程。在現階段的研究中經常采用的交通模型主要有流體力學模型、跟馳模型

2、與元胞自動機模型等。由于交通流實際上是一個離散系統(tǒng),因此采用本質上離散的元胞自動機(Cellular Automaton,簡稱CA)模型來描述實際的交通現象具有獨特的優(yōu)越性。元胞自動機是一種時間、空間狀態(tài)都離散的網格動力學模型,其強大的復雜計算功能、固有的并行計算能力、以及高度靈活等特征,使得它在模擬復雜的交通運輸系統(tǒng)的時空動態(tài)演變方面具有很強的能力。
　　城市道路一般由多條車道組成,不同性能或類型的車輛混合行駛,而目前建立的CA

3、模型,大多只考慮了其中一個因素,與高速公路相比城市交通流最顯著的特點是道路占有率高、車輛行駛速度相對較低,但是大多數城市交通流CA模型中沒有考慮這些特點。在城市交通流CA模型中采用和高速公路相同的元胞長度和行駛速度,這是造成城市交通流CA模型模擬結果不準確的一個主要因素;同時城市道路上有大量的公交車輛,由于其具有固定運行線路、到發(fā)時間、固定停靠站、車型大、運行速度低等特點,其對城市交通流的影響十分明顯,然而在現有的城市交通流CA模型中,

4、都沒有考慮公交車輛對城市交通流的影響,以至于模擬仿真結果與實際交通差異較大。
　　本文在對現有經典交通流CA模型進行總體分析的基礎上,結合我國城市交通特點,通過重新標定元胞長度、運行車速、隨機慢化機制,制定車道轉換規(guī)則和公交車輛的減速入站慢速啟動機制,分別建立了周期邊界條件下考慮普通公交?？空镜幕旌辖煌麟p車道模型、開放邊界條件下考慮普通公交停靠站的混合交通流雙車道模型、周期邊界條件下公交港灣式?？康膯诬嚨阑旌辖煌鰿A模型和周期