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随着经济与技术的快速发展,人们的交通出行需求也大量增加,当前我国年机动车生产量依然保持着较高的增长,虽然城市的路网规模也在大幅度提升,但还是承担着相当的交通压力,而车辆之间的相互作用也增加了道路交通的复杂性,随之而来的就是交通拥堵与交通污染等问题,所以如何有效的解决实际道路交通问题是我们需要研究的。跟驰模型在研究车辆之间相互作用关系上有着一定的优势,也能对未来智能交通研究提供一定的经验。而元胞自动机模型作为科学合理的微观交通流仿真模型是研究交通控制手段的关键,仿真模拟出来的车辆动态细节变化也非常直观。
因此本文从跟驰模型入手,结合实际道路规则来建立连续元胞自动机交通流模型,将原本的离散特性能够连续的展现出来。
论文的主要工作有:
(1)通过梳理过往的优化速度跟驰模型并且结合已经研究的前后多车模型的思路,提出了一个基于多车信息的跟驰模型,车辆可以根据所获取的信息调整自身的状态以一个较优的状态行驶。作为优化速度类模型,本文的跟驰模型考虑的是前后多车最优速度和最优速度差这两个因素,通过实际的数据对模型进行参数标定保证模型的合理性和实用性。运用MATLAB对模型的启制动过程进行仿真模型,并且与BLVD模型相对比来验证新建模型交通流特性的实际效果。然后对模型进行稳定性分析,作为跟驰模型稳定性的研究条件,来探究模型的稳定性区域以及受到干扰后的恢复能力,综合结果表明基于多车信息的跟驰模型可以准确的刻画车辆的细节变化,模型整体符合实际交通情况。
(2)以前一章的跟驰模型为基础建立单车道连续元胞自动机交通流模型,车辆按照跟驰规则进行状态改变,并且通过不同的进车概率对比模型的交通流特性,根据仿真结果的时空图可以看出每辆车每时刻的动态变化,最后更加仿真所计算出来的速度-密度、流量-密度、速度-流量这三者的关系来验证所建立元胞自动机模型的合理性,也从另一方面证明了连续型元胞自动机模型在研究交通流特性上具有一定的优势。
(3)根据道路实际情况,在单车道元胞自动机模型的基础上,将跟驰规则与换道规则相结合,建立双车道连续型元胞自动机模型,并且仿真模型采用周期式边界条件,对比不同密度下双车道的交通流变化情况以及车辆的换道行为,从仿真结果的时空图中可以清晰的看出车辆的换道所造成的系统速度的延误,并且对比两条单车道和系统的速度-密度关系以探究双车道环境下车辆的行驶情况,仿真结果表明所建立模型的合理性。
总结来说,交通流模型的研究离不开实际道路条件,无论是跟驰模型还是元胞自动机模型都需要结合实际情况去考虑,并且需要通过仿真对比来研究模型的合理性,以便去解决更多的道路交通问题。
因此本文从跟驰模型入手,结合实际道路规则来建立连续元胞自动机交通流模型,将原本的离散特性能够连续的展现出来。
论文的主要工作有:
(1)通过梳理过往的优化速度跟驰模型并且结合已经研究的前后多车模型的思路,提出了一个基于多车信息的跟驰模型,车辆可以根据所获取的信息调整自身的状态以一个较优的状态行驶。作为优化速度类模型,本文的跟驰模型考虑的是前后多车最优速度和最优速度差这两个因素,通过实际的数据对模型进行参数标定保证模型的合理性和实用性。运用MATLAB对模型的启制动过程进行仿真模型,并且与BLVD模型相对比来验证新建模型交通流特性的实际效果。然后对模型进行稳定性分析,作为跟驰模型稳定性的研究条件,来探究模型的稳定性区域以及受到干扰后的恢复能力,综合结果表明基于多车信息的跟驰模型可以准确的刻画车辆的细节变化,模型整体符合实际交通情况。
(2)以前一章的跟驰模型为基础建立单车道连续元胞自动机交通流模型,车辆按照跟驰规则进行状态改变,并且通过不同的进车概率对比模型的交通流特性,根据仿真结果的时空图可以看出每辆车每时刻的动态变化,最后更加仿真所计算出来的速度-密度、流量-密度、速度-流量这三者的关系来验证所建立元胞自动机模型的合理性,也从另一方面证明了连续型元胞自动机模型在研究交通流特性上具有一定的优势。
(3)根据道路实际情况,在单车道元胞自动机模型的基础上,将跟驰规则与换道规则相结合,建立双车道连续型元胞自动机模型,并且仿真模型采用周期式边界条件,对比不同密度下双车道的交通流变化情况以及车辆的换道行为,从仿真结果的时空图中可以清晰的看出车辆的换道所造成的系统速度的延误,并且对比两条单车道和系统的速度-密度关系以探究双车道环境下车辆的行驶情况,仿真结果表明所建立模型的合理性。
总结来说,交通流模型的研究离不开实际道路条件,无论是跟驰模型还是元胞自动机模型都需要结合实际情况去考虑,并且需要通过仿真对比来研究模型的合理性,以便去解决更多的道路交通问题。