基于元胞自动机的附加导流岛型出口仿真建模

为研究附加导流岛型出口对快速路交通流的影响,本文建立针对附加导流岛型出口的元胞自动机模型。基于KKW (Kerner Klenov Wolf)模型,引入3种换道规则并分段设定,以描述附加导流岛型出口影响下的车辆换道行为。针对主辅路直接衔接的几何特点,对主路车辆经由出口驶出的过程等效简化,定义附加导流岛型出口下的车辆驶出规则。模型的数值仿真结果表明：导流岛通过引导辅路车辆在导流岛上游向外侧车道合流,能够使辅路下游的内侧车道起到辅助车道的作用。在此设置下,辅路车流对车辆驶出造成的直接干扰得到缓解,主路的通行效率显著提高。然而,辅路车辆经过导流岛后的强制换道会对驶出的平稳交通流造成扰动而诱发局部拥堵, 影响驶出车流的进一步疏散,导致主路饱和流量和平均速度的下降。此外,导流岛使得辅路形成道路缩减瓶颈,在其影响下,辅路总饱和流量大幅下降。导流岛对辅路内侧车道的占用使得其流量和平均速度均低于外侧车道,通行效率受到更大的影响。