基于元胞自动机的行人流楼道疏散仿真研究

根据行人运动的实际特点,提出了一种概率型元胞自动机疏散模型,对某教学楼层楼道疏散过程进行了模拟仿真,研究了楼道宽度对疏散过程的影响,多次仿真结果表明,该模型能够较好地再现行人疏散过程;楼道宽度对疏散过程有较大的影响,但随着楼道宽度的增大,对疏散时间的影响越来越小。     

行人交通模型与微观仿真

行人交通是一种重要的交通方式,也是个人出行活动必不可少的行为。从描述行人运动行为的尺度和精细程度出发,将行人交通仿真模型划分为宏观模型、中观模型和微观模型3类,并分析其原理和特点。在对现有行人微观仿真软件调研的基础上,提出Legion、STEPS、SimWalk、AnyLogic是适用于正常情况和疏散情况的软件,研究了如何具体运用上述软件实现模型建立,探讨了建筑空间平面创建、数据输入、参数标定、输出数据的分析处理等关键步骤和流程。研究表明,充分利用已有软件可实现快速有效的行人交通仿真建模。     

行人交通仿真模型与相关软件的对比分析

从描述行人运动行为的尺度和精细程度出发，行人交通仿真模型分为宏观模型、中观模型和微观模型3类。总结了常见的格子气模型、元胞自动机模型、社会力模型和磁力模型的原理及算法，对比分析了其仿真效果。论述了如何运用Legion、STEPS、SimWalk和AnyLogic软件建立行人交通仿真模型，比较和评述了上述软件的技术性能。研究表明，充分、合理利用已有软件，可实现快速有效的行人交通仿真建模。     

城市路网交通流元胞自动机模型研究

研究城市路网交通流的动态特性,揭示交通拥堵、环境污染和交通事故的产生原因和规律,能为城市交通问题的解决提供理论依据.元胞自动机模型是研究城市路网交通流动态特性的一个有效工具,能够再现许多重要的交通流特征.从路段模型、交叉口模型和路网模型3个方面总结和评述了国内外各种典型交通流元胞自动机模型.在现有模型的基础上,通过对车辆起讫点分布、路径选择行为、双向通行多车道路段车辆换道规则、不同控制交叉口的车辆更新规则以及网络拓扑结构等方面进行改进,可以提高元胞自动机模型在城市路网交通流仿真中的真实性.     

基于CA的短时交通事件干扰下的交通流仿真

公路上发生短时交通事件时,会对公路上的交通流产生干扰。利用元胞自动机（cellular au-tomata,CA）建立单向双车道高速公路模型。通过CA对发生短时交通事件后的区域进行划分,提出事件下游区域、核心区域、上游区域的CA模型,并构建焦虑换道、急切换道、理性换道规则。最后用MATLAB软件对短时交通事件干扰下的高速公路交通流进行仿真。结果表明,在低、高密度交通流的情况下,相同事件对交通流的干扰存在一定差异,在排队时间、最大排队长队、平均排队长度上均有所不同。     

城市突发公共事件交通应急组织方法研究

在分析突发事件交通特性的基础上,提出了单向交通与专用车道相结合、禁止左转、临时交通渠化以及单向绿波控制等适合在突发事件情况下的交通组织方法,并提出了评价方法.评价结果表明,这些交通组织方法能够提高路网通行能力,加快救援和疏散过程.     

信号交叉口行人过街形式适用性分析

为确定十字信号交叉口行人过街形式的适用条件,基于行人过街和机动车通行的服务水平分级,提出了不同行人过街形式适用性的判别依据;通过对人车冲突行为分析,构建了信号交叉口人车交互运行元胞自动机模型。按照单因素影响下的多变量梯度变化分析的方案构建思路,选取机动车流量、右转车比例、信号周期、左转相位绿信比、行人流量作为机动车和行人主导影响因素,建立了多变量组合影响下的仿真方案。以主主相交的双向六车道信号交叉口为例,确定了信号交叉口行人过街形式适用性方案。结果表明：交叉口机动车流量、右转车比例、信号周期、左转相位绿信比、行人流量等5个主导影响因素值确定时,可根据其对应的机动车服务水平和行人过街服务水平组合,确定具体的行人过街形式。     

基于元胞自动机(CA)的自行车流建模及仿真

为研究城市复杂的混合交通，通过分析自行车的行驶特性，建立了包括元胞尺寸、速度、状态空间及属性、元胞的邻域与局部元胞演变规则的单向自行车二维CA模型。理论分析和数字仿真表明，该模型不仅能灵活有效地描述自行车流，而且其速度-密度特性和最大通行能力的数值范围均符合实际或经验数值。利用该模型还分析并仿真了车道数对单车道自行车通行能力的影响：随着车道宽度的增加，单车道通行能力随之增加，但幅度呈递减趋势，且车道数增长到一定时，通行能力不再继续增长。     

基于安全与效率的交通事件下高速公路长大下坡限速值

选取冲突率和排队长度分别作为安全与效率的表征指标,通过对交通事件下车辆换道和最小跟驰安全间隙的分析,建立了长大下坡路段元胞自动机模型规则和仿真方案,得到了冲突率和排队长度随不同限速值的变化规律.根据安全与效率对限速值变化的灵敏度不同,采用加权平均方法计算最优限速值.最后,基于货车制动毂温度预测模型验证限速值对货车的适用范围.研究结果表明:三级服务水平下,平均纵坡为3％,4％,5％的长大下坡的限速值分别为60,60,50 km·h-1;四级服务水平下,平均纵坡为3％,4％,5％的长大下坡的限速值均为50 km·h-1;对于货车要进一步根据极限坡长进行判断,若实际坡长小于极限坡长,则采用仿真限速值,反之采用制动毂温度预测模型计算货车限速值.     

城市CBD内大型公共建筑群交通组织设计方法研究

对城市ＣＢＤ内大型公建群进行交通组织设计，尽可能减少大型公建群对周围道路的交通压力，提高公各内外行车的通畅水平，是我们面临的重要课题。但目前国内外尚缺少针对ＣＢＤ内大型公建群交通组织设计的一套完整实用的分析方法，本文以北京中国国际贸易中心交通组织设计为实例，提出了大城市ＣＢＤ内大型公各交通组织设计的思路、程序和方法，并给出了分析结果。     

城市轨道交通车站客流组织的仿真和评价

分析城市轨道交通车站客流组织中存在的问题,运用基于社会力模型的simWalk软件,建立客流的微观仿真模型,并研发评价客流组织方案的技术方法。车站内行人交通特性实地观测和分析表明,客流的步速、步幅、步频服从明确的统计分布,能作为仿真模型的基本参数。实例分析说明了技术方法的可行和有效,能够以多种方式直观、定量地分析和评估客流组织方案的绩效。     

基于站点群体聚集性客流的公交串车调度优化

为提升城市公交准点率、减少延误,解决车辆串车问题,研究基于站点群体聚集性客流的公交调度优化方法。以乘客出行意愿、乘车属性、到站规律等标识公交客流变化特征,以车辆载客限制、站点延误、到达率、下车率等描述串车形成场景。考虑准时性、客流需求、调控策略等约束,采用实时混合控制策略,实现车头时距偏差与乘客总行程时间最小的多目标优化。提出的公交串车调度方法,考虑到乘客到达率的不确定性,并通过调控公交车辆站点驻站时间以及路段平均行驶速度,可满足站点时段性群体聚集公交客流出行需求,防范潜在的公交串车。在模型求解上,考虑到双目标优化视角的差异性,运用超车规则对串车场景下的出站车辆重新排序,设计基于NSGA-II的求解算法,以拥挤距离标定序度关系,以精英策略获取新种群,改进交叉算子,并基于TOPSIS法对获取的Pareto解集择优。最后,以实际公交线路为例进行案例分析,结果表明：基于站点群体聚集性客流的公交串车优化调度模型,系统考虑了乘客乘车属性与车辆载客限制,能够输出最优的车辆滞站与车速调整方案,并且能运算得出车辆离站时间、车头时距偏差、准点率、乘客等待时间以及乘客行程时间等多项运营指标。优化前后对比表...     

城市铁路客运站换乘评价仿真研究

在城市铁路客运站换乘评价指标体系研究的基础上,利用离散仿真软件Arena建立了换乘仿真模型,开发了旅客生成、信息服务、通道、楼梯、连接设施、检票等功能模块。以汉口火车站为例,建立了仿真模型。通过现状仿真实验,得出换乘水平等级为D。提出汉口火车站换乘改造方案。通过对改造方案的仿真实验,得出换乘水平为B,表明改造方案有助于提高换乘水平。     

大型铁路客运站客流组织的动态仿真与评价分析

建立了基于AnyLogic软件的大型铁路客运站内客流组织的动态仿真模型,设定了模型的假设条件、核心算法、评价指标和建模过程.应用AnyLogic动态仿真模型进行了实例分析,找出了影响客流组织的瓶颈所在并提出了相应的优化方案.结果表明,AnyLogic软件适合于大型铁路客运站客流组织的动态仿真与评价,是一种比较实用的方法.     

换乘交通枢纽行人设施布局仿真评价研究

换乘交通枢纽是城市交通转换出行方式关键节点,其交通设施布局直接影响乘客换乘效率,因此,对枢纽行人设施布局在设计阶段进行“事先”评价并进行优化是当前城市交通面临的问题.文中在分析行人交通需求方案与设施布局方案的基础上,采用交叉法设计仿真方案;将换乘矩阵转化为行人步行起讫点OD,以最短路为行人路径选择原则,将换乘矩阵分配枢纽行人路径上;以Legion行人模拟软件作为仿真软件,仿真行人设施仿真方案;在建立行人设施布局方案初步筛选原则的基础上,选择换乘总时间为评价指标比选设施布局方案.以宋家庄换乘交通枢纽设计方案为例,选择了设置中部自动扶梯的行人设施布局方案,其换乘总时间比不设置要减少34 h.     

公交与右转混合型专用道仿真分析及效益评价

为解决设置公交专用道所带来的道路资源利用率低，相邻车道交通压力增大，专用道分时段开启致使社会车辆行驶混乱等问题，基于车种分离思想，提出一种公交车辆与右转车辆混合专用道的组织方式，允许公交车辆与右转社会车辆共用一条车道，以寻求保持公交优先与减少对社会车辆影响的平衡点。为论证该方案的可行性，首先，针对所研究的道路环境，提出了基于流量生成模型与配时优化模型的车道组仿真流程；随后，在考虑红灯时右转车辆行驶特性的前提下，建立了人均延误和车均延误的双指标评价矩阵模型；最后，分别在MATLAB和VISSIM仿真平台上，实现了对传统车道组、公交与右转混合型专用道车道组和公交专用道车道组3种方案的效益评价，并对其中的关键影响因素进行分析。仿真结果表明：所提出的公交与右转混合型专用道车道组的总体车均延误与人均延误在大多情况下处于较低水平，而公交专用道车道组和普通车道组也具有各自的优势区域；公交与右转混合型专用道的车道组织方式可以在保证社会车辆延误不明显增加的情况下，有效确保公交车辆的优先性，在一定条件下具有适用性，在工程实践中可作为公交专用道的过渡或替代方案。     

基于多智能体的铁路枢纽客运组织优化方法研究

以探索铁路枢纽客运组织方案的优化为目标,基于复杂系统理论中的多主体模拟方法,结合元胞自动机与多智能体各自的优势,将旅客行为与运输组织部门决策相结合,环境因素由元胞自动机表达,模型涉及到运输组织部门、旅客等不同类型的智能体,个体通过资源和环境的相互作用和与其他个体的交流协商来对周围环境的变化作出相应的反应。通过模拟运输组织部门复杂的决策过程,提出基于复杂适应系统理论的客运站客运组织优化的研究思路、基本框架和优化方法,探讨系统中各个智能体的结构及其竞合关系,设计基于多智能体的进化优化算法;最后以广州站高峰期客运组织优化为例进行了实证分析。     

基于在线支付数据的公交客流特征分析方法——以三明市清流县为例

随着IC卡、移动支付等的普及,公交付费方式发生了巨大变革,由此产生的海量数据为全面、准确的把握公交运行特征提供了便利。公交客流特征分析中最重要的步骤在于下车站点的估算,为此提出一种基于乘客上车站点概率分布的估算方法。基于上下车站点等属性,通过统计学方法,可以得到公交分担比例、时间分布、距离分布、线站分布、特定群体公交服务情况等特征,为公交系统规划奠定基础。