交通流元胞自动机模型综述

随着交通流模拟的需要及智能交通系统的发展,出现了基于元胞自动机理论的交通流模型。交通流元胞自动机模型由一系列车辆运动应遵守的运动规则和交通规则组成,并且包含驾驶行为、外界干扰等随机变化规则。文章介绍了交通流元胞自动机模型的产生与发展,总结和评述了国内外各种元胞自动机模型,并对元胞自动机模型的发展提出展望。     

城市交通路段机、非混合运行速度特性分析

近年来,交通问题受到了国内外专家们的重视,提出了各种各样的交通流模型,其中元胞自动机(cellular auotmation,CA)交通流模型的研究受到了广泛的关注.但是通常在元胞自动机模型中并没有考虑非机动车,然而机、非混合路段在我国大量存在.文中提出的机非混合元胞自动机模型模拟了3种车辆(长车、短车、非机动车)在混合路段上的运行,分别对3种车辆在不同密度、混合比例的情况下进行了计算机模拟,最后对运行的数值结果进行分析.该模型能够更加合理的描述机、非混合道路上车辆运行的状况,并且更加符合我国交通流中大量非机动车存在的特点.     

智能网联环境下城市路网通行能力分析

为了探究城市路网中混有智能网联车辆(CAV)的交通流特性，研究CAV不同渗透率分布下对路网通行能力的影响。应用智能驾驶模型(IDM)和协同自适应巡航控制模型(CACC)分别作为人工驾驶车辆(HDV)和智能网联车辆的纵向速度更新规则，并建立考虑车辆到信号交叉口距离影响的横向换道规则。推导基于各渗透率等级路段占路网长度比例下的混合交通宏观基本图模型(MFD),通过SUMO仿真验证模型有效性。最后针对模型中的比例参数进行敏感性分析。结果表明：混合交通MFD可以用于异质交通流组成的城市路网宏观交通状态的有效估计与通行能力分析。当CAV渗透率均匀时，在路段渗透率高于30%时，路网通行能力提升显著；当CAV渗透率非均匀时，异质路网的通行能力随着渗透率等级较高路段比例的增加而逐渐提高，100%CAV路段比例的影响尤为显著。混合交通MFD为混有CAV的城市交通调控和CAV在路网中的路径规划提供理论参考。     

从能耗看公交车站路段的交通状况

基于元胞自动机NaSch交通流模型,通过引入元胞自动机混合交通流能耗公式,对非港湾式公交车中途停靠站路段交通流的能耗进行了研究.数值模拟结果表明,公交车比例越大、停靠时间越长,公交车站路段交通流的能耗值越小,对应的平均速度和流量越小,系统越早进入交通堵塞状态.     

无灯控行人过街元胞自动机交通模型研究

以无灯控行人过街对交通流影响为分析目标,在综合考虑行人穿越行为及车辆行为的基础上,建立了相应的行人及车辆元胞自动机模型规则,尤其是在模型中提出了行人等待区的概念及基于等待区内有无行人的车辆行为规则。以上述模型为基础,通过对不同行人产生概率及速度快的行人比例情况时路段交通流演化趋势进行了仿真。     

基于弯道影响的交通流特性研究

针对弯道是交通事故多发路段,基于元胞自动机Nagel-Schreckenberg交通流模型(简称NaSch模型),建立包含弯道路段在内的元胞自动机模型.采用数值仿真研究,在开放边界条件下研究了不同弯道曲率半径、弧长、摩擦系数等因素对交通流的影响.数值模拟结果表明,弯道曲率半径、弧长和摩擦系数对交通流的影响都很大,通过增大弯道半径和摩擦系数,减少弯道弧长都可以提高交通流量、平均速度,从而减少交通拥堵、交通事故的发生,提高弯道路段的通行能力.     

基于近邻车型的交通流模型及仿真研究

双倍视距交通流模型大多未考虑本车与近邻车型的影响.而实际道路交通一般是由不同类型的车辆构成的,为了准确地模拟实际车流之间的相互作用,在分析道路中车辆类型和驾驶员视距关系的基础上,提出基于近邻车型的元胞自动机交通流模型,设计了相应的跟车规则,并对该模型加以实现以分析车辆的行驶特性.模拟结果表明,与只考虑同一种车型的双倍视距元胞自动机交通流模型相比,当道路中不同车辆类型的车辆、数目比较接近时,本文所提出的模型在一定程度上提高了车流的运行速度,提高了通行能力,同时也提高了驾驶的安全系数.     

基于多值CA模型的两轮车加速过程建模与分析

在多值元胞自动机模型(EBCA2模型)的基础上,首先,对最大速度进行了扩展,并引入车辆的加速过程,建立了适用于人力自行车、电动自行车和摩托车的多值元胞自动机交通流模型。然后,对改进模型和非机动车两值元胞自动机模型进行了仿真对比分析。最后,利用改进模型分别模拟了两轮车在不同的最大速度、最大加速度和车辆的慢化行为下的交通流,并分析了这些参数对交通流的影响。仿真结果表明:与两值元胞自动机模型相比,在保证车流的流量-密度-速度特性不受影响的情况下,改进模型大大增加了其仿真速度;车辆的加速过程、慢化车辆数和低速车辆慢化行为都会对系统交通流产生一定影响,加速度变化对交通流影响较大,不同速度下的随机慢化行为对交通流的影响不同。     

信号控制交叉口交通流建模与通行能力分析

交叉口通行能力往往是城市路网承载能力的瓶颈。在考虑信号控制交叉口车流冲突的基础上,研究了信号控制交叉口的车辆优先权规则和信号周期内不同时刻的车辆更新规则,构建了一个平面十字信号控制交叉口元胞自动机模型,用于交叉口通行能力的模拟与分析,并以武汉市某交叉口为例,将模型仿真结果与停止线法计算结果进行了对比,验证了模型的有效性,利用该模型研究了交叉口转向比例对交叉口通行能力的影响。研究结果表明,交叉口流量随着车辆到达率的增加而增加,仿真结果与停止线法计算结果基本吻合,所建立的模型能够有效地模拟交叉口交通流运行,再现交通流的动态演化过程,当交叉口车道数和车道功能等道路条件确定时,转向比例和信号配时等交通条件对交叉口通行能力具有较大影响。当右转车转向比例不变时,交叉口通行能力随着左转车比例的增加先上升后下降,存在一个最佳的转向比例,使得交叉口通行能力达到最大。当右转车受信号控制时,交叉口通行能力随着右转车比例的增加先上升后下降,同样存在一个最佳的转向比例。当右转车不受信号控制时,交叉口通行能力随着右转车比例的增加而上升。当右转车比例高于某一固定值时,右转车不受信号控制能够显著提高交叉口通行能力,最高可达100%。     

基于元胞自动机的动态路段走行时间计算模型

为建立合理的动态交通网络中路段走行时间模型,分析了动态路段走行时间函数的一般形式,对比国内外常用的几种离散型动态路段走行时间函数,基于元胞自动机交通流模型,建立了动态路段走行时间模型。模型可以根据实际路段驶入率、驶出率,推算出任意时刻进入路段车辆的走行时间,并利用M atlab对模型进行求解和数值分析。结果表明,车辆进入路段后的交通状态是动态路段走行时间的主要影响因素;根据累积驶入驶出车辆数曲线可以直接求出动态路段走行时间,能够为动态交通网络中路径走行时间求解奠定基础。      

基于均衡原理的单向交通瓶颈路段诊断法

以单向交通组织区域边界的道路节点为OD点,把交叉口转向流线虚拟成路段,转向车道的通行能力作为虚拟路段的容量,转向车道的行程延误作为虚拟路段的交通阻抗,与实际的路段一起组成单向交通组织区域节点OD之间的路径,采用集合运算合成节点OD之间的通道容量。利用交通均衡方法,经交通分配得到单向交通组织区域的路段和虚拟路段的交通量。通过计算饱和度判断路段和交叉口的拥挤程度,诊断出交通瓶颈,为单向交通组织方案的完善提供可靠的支持。     

加强城市交通系统管理 合理解决城市交通拥堵

该文分析了城市交通拥堵现象的形成原因,提出了合理的解决途径及对策,并提出要从网络层面和节点层面两个不同层面加强城市交通系统管理规划,使城市的交通更安全、快捷、畅通。     

道路交通静化在交通安全中的应用

介绍了交通静化的起源与概念,实施交通静化的目的、原则及依据;详细阐述了各种交通静化技术与措施的含义、用途、适用地点、优缺点以及可取得的在降低车速、减少交通量、降低交通事故率等方面的成效;针对我国交通状况,探讨了我国引进交通静化技术的必要性,展望了交通静化在我国的发展前景。     

北京建国门立交交通分析及改造评价研究

提以建国门立交改造为例,从系统角度对建国门立交及周边交通运行状态、交通拥堵分布及成因进行详细分析,分析结论为建国门立交改造方案的提出提供技术支持,并采用宏观模型和微观仿真两种方法对立交改造方案进行评价,确保在综合考虑周边现有交通设施与各类限制条件下,改造后的建国门立交具有安全、有序、畅达和舒适的交通环境。     

城市道路交通安全管理规划思路探讨

为了让城市道路交通安全管理规划能更有效地服务于城市交通,分析了目前城市道路交通安全规划存在的不足,并对此提出了详细的解决方案,完善了规划内容。通过进一步对交通安全潜在影响因素的分析,提出全面系统的交通安全评价体系、合理制定交通安全管理的规划方案、完善规划方案的效益评价,对现有的道路交通安全管理规划进行了补充、深化,使其能更好地反映影响交通安全的众多因素以及各因素对交通安全影响程度的大小,从而有效地指导城市交通安全管理。     

综合交通枢纽道路交通设计关键技术问题的探讨

大型综合交通枢纽具有建设规模大、换乘交通方式多、交通组织复杂、分期实施建设预留等特点,如何合理地进行道路交通组织设计、方便快捷的实现各种交通方式的换乘,是枢纽道路交通设计的关键技术问题。该文以北京南站的道路交通设计为例,在交通枢纽的规划设计建设过程中,本着"因地制宜、以人为本、倡导公共交通、可持续发展"的设计理念,重点是在局促的用地条件下解决各种交通衔接,建设多交通方式人性化的换乘设施、缩短换乘距离、改善换乘环境,方便公共交通,同时做好配套外部交通基础设施建设及分期预留。     

城市交通拥堵问题的分析与对策——以沈阳市为例

沈阳市在20世纪90年代建成了二环路和东西快速干道,2012年以后新建和改造了一大批快速路,但目前在早晚高峰期城市核心区的交通拥堵问题仍然严重。从沈阳市城市交通需求特性入手,对沈阳市的交通拥堵状况及拥堵原因进行了分析,总结提出了解决沈阳市城市交通拥堵的对策。     

关于“黄灯禁止通行”的思考

从交通工程常识和交通法规法理的角度,对＂黄灯禁止通行＂存在的缺陷进行了剖析,澄清了黄灯信号所应表达的通行规定,并对黄灯信号的管理手段及交通法规的完善提出了建议。     

交通安全、交通效率与交通行为选择

从现存城市道路交通安全隐患的社会背景出发,指出出行者现代交通意识和交通行为选择的特别重要性,给出了现代交通意识与交通安全内涵的科学概括,分析了认识城市道路交通属性与现代交通意识的关系,举例说明了交通行为选择中的若干心理学问题,简要论述了交通伦理、交通法治在建立和谐社会、和谐交通中的重要意义。     

单向交通在城市交通管理中的作用

从各大、中城市普遍存在的交通拥挤与堵塞问题着手,首先介绍了国内外单向交通设置的基本情况,论述了设置单向交通的基本原理;其次,从宏观角度对单向交通这种交通管制方式的设置条件、设置模式以及设置的重要意义进行了概括和总结;最后,针对我国混合交通的特性,阐述了单向交通与公共交通及自行车交通的关系。