搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

双下匝道系统的交通流动态特征及其优化

江金胜 董力耘

引用本文:
Citation:

双下匝道系统的交通流动态特征及其优化

江金胜, 董力耘

Characteristics and optimization of traffic flow in a two-off-ramp system

Jiang Jin-Sheng, Dong Li-Yun
PDF
导出引用
  • 利用多车道元胞自动机模型研究双下匝道系统的交通流动态演化特征. 采用可变情报板来实现交通诱导, 着重分析驾驶员选择目标匝道的决策行为及其对道路通行能力的影响. 分别建立了无可变情报板的基本模型和有可变情报板的诱导模型. 通过数值模拟, 分别给出了相应的相图、道路通行能力、流量图和时空斑图, 分析了进车概率、出车比例和出车道长度对交通行为的影响. 通过对两个模型模拟结果的比较分析, 发现当出车道长度较小而进车概率、出车比例都较大时, 可变情报板的诱导信息能明显提高下游匝道的利用率, 改善道路交通流状况, 从而缓解交通拥堵.
    In this paper, a multi-lane cellular automata model is adopted to investigate the evolution of traffic flow in a two-off-ramp system. The variable message sign (VMS) is used to realize traffic flow guidance. More attention is paid to the decision-making behaviors of the driver, i.e., choosing the target off-ramp and its influence on road capacity. The original model without VMS and the improved model with VMS are proposed respectively. Through numerical simulation, the corresponding phase diagram, the capacity, the flux of each section and typical patterns are obtained, then the effects of the injection probabilities, the fraction of leaving vehicles and the length of the exit lane on capacity are analyzed in detail. When the length of the exit lane is rather short but the entering probability and the fraction of leaving vehicles are rather large, the road capacity is increased noticeably with the help of VMS and therefore the state of traffic flow is improved. It is shown that the utilization efficiency of downstream off-ramp is enhanced and traffic jams are alleviated due to the guidance of VMS.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB725404)、 国家自然科学基金(批准号: 10972135, 11172164)、 上海市教委科研创新项目(批准号: 11YZ12)和上海市高校创新团队项目资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2012CB725404), National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10972135, 11172164), Innovation Program of Shanghai Municipal Education Commission, China (Grant No. 11YZ12) and Shanghai Program for Innovative Research Team in Universities, China.
    [1]

    Nagel K, Schreckenberg M 1992 J. Phys. (France) I2 2221

    [2]

    Chowdhury D, Santen L, Schadschneider A 2000 Phys. Rep. 329 199

    [3]

    Maerivoet S, Moor B D 2005 Phys. Rep. 419 1

    [4]

    Peng L, Tan H L, Kong L J, Liu M R 2003 Acta Phys. Sin. 52 3007 (in Chinese) [彭麟, 谭惠丽, 孔令江, 刘慕仁 2003 物理学报 52 3007]

    [5]

    Qian Y S, Wang H L, Wang C L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2115 (in Chinese) [钱勇生, 汪海龙, 王春雷 2008 物理学报 57 2115]

    [6]

    Li Q D, Dong L Y, Dai S Q 2009 Acta Phys. Sin. 58 7584 (in Chinese) [李庆定, 董力耘, 戴世强 2009 物理学报 58 7584]

    [7]

    Mei C Q, Huang H J, Tang T Q 2009 Acta Phys. Sin. 58 3014 (in Chinese) [梅超群, 黄海军, 唐铁桥 2009 物理学报 58 3014]

    [8]

    Jia B, Li X G, Jiang R, Gao Z Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 6845 (in Chinese) [贾斌, 李新刚, 姜锐, 高自友 2009 物理学报 58 6845]

    [9]

    Hua X D,Wang W, Wang H 2011 Acta Phys. Sin. 60 84502 (in Chinese) [华雪东, 王炜, 王昊 2011 物理学报 60 84502]

    [10]

    Muñoz J C, Daganzo C F 2002 Transport. Res. A 36 483

    [11]

    Cassidy M J, Anani S B, Haigwood J M 2002 Transport. Res. A 36 563

    [12]

    Ez-Zahraouy H, Benrihane Z, Benyoussef A 2004 Int. J. Mod. Phys. B 18 2347

    [13]

    Jia B, Jiang R, Wu Q S 2004 Phys. Rev. E 69 056105

    [14]

    Li S C, Kong L J, Liu M R, Zheng R S 2009 Acta Phys. Sin. 58 2276 (in Chinese) [李盛春, 孔令江, 刘慕仁, 郑容森 2009 物理学报 58 2276]

    [15]

    Zhao X M, Song G C, Song Y K 2011 Commun. Theor. Phys. 55 95

    [16]

    Jia B, Li X G, Jiang R, Gao Z Y 2010 Int. J. Mod. Phys. C 21 409

    [17]

    Lei L, Dong L Y, Song T, Dai S Q 2006 Acta Phys. Sin. 55 1711 (in Chinese) [雷丽, 董力耘, 宋涛, 戴世强 2006 物理学报 55 1711]

    [18]

    Diedrich G, Santen L, Schadschneider A, Zittartz J 2000 Int. J. Mod. Phys. C 11 335

    [19]

    Mhirech A, Ismaili A A, Ez-Zahraouy H 2009 Can. J. Phys. 87 105

    [20]

    Lim K, Kim J H, Shin E, Kim D G 2011 Ksce. J. Civ. Eng. 15 385

  • [1]

    Nagel K, Schreckenberg M 1992 J. Phys. (France) I2 2221

    [2]

    Chowdhury D, Santen L, Schadschneider A 2000 Phys. Rep. 329 199

    [3]

    Maerivoet S, Moor B D 2005 Phys. Rep. 419 1

    [4]

    Peng L, Tan H L, Kong L J, Liu M R 2003 Acta Phys. Sin. 52 3007 (in Chinese) [彭麟, 谭惠丽, 孔令江, 刘慕仁 2003 物理学报 52 3007]

    [5]

    Qian Y S, Wang H L, Wang C L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2115 (in Chinese) [钱勇生, 汪海龙, 王春雷 2008 物理学报 57 2115]

    [6]

    Li Q D, Dong L Y, Dai S Q 2009 Acta Phys. Sin. 58 7584 (in Chinese) [李庆定, 董力耘, 戴世强 2009 物理学报 58 7584]

    [7]

    Mei C Q, Huang H J, Tang T Q 2009 Acta Phys. Sin. 58 3014 (in Chinese) [梅超群, 黄海军, 唐铁桥 2009 物理学报 58 3014]

    [8]

    Jia B, Li X G, Jiang R, Gao Z Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 6845 (in Chinese) [贾斌, 李新刚, 姜锐, 高自友 2009 物理学报 58 6845]

    [9]

    Hua X D,Wang W, Wang H 2011 Acta Phys. Sin. 60 84502 (in Chinese) [华雪东, 王炜, 王昊 2011 物理学报 60 84502]

    [10]

    Muñoz J C, Daganzo C F 2002 Transport. Res. A 36 483

    [11]

    Cassidy M J, Anani S B, Haigwood J M 2002 Transport. Res. A 36 563

    [12]

    Ez-Zahraouy H, Benrihane Z, Benyoussef A 2004 Int. J. Mod. Phys. B 18 2347

    [13]

    Jia B, Jiang R, Wu Q S 2004 Phys. Rev. E 69 056105

    [14]

    Li S C, Kong L J, Liu M R, Zheng R S 2009 Acta Phys. Sin. 58 2276 (in Chinese) [李盛春, 孔令江, 刘慕仁, 郑容森 2009 物理学报 58 2276]

    [15]

    Zhao X M, Song G C, Song Y K 2011 Commun. Theor. Phys. 55 95

    [16]

    Jia B, Li X G, Jiang R, Gao Z Y 2010 Int. J. Mod. Phys. C 21 409

    [17]

    Lei L, Dong L Y, Song T, Dai S Q 2006 Acta Phys. Sin. 55 1711 (in Chinese) [雷丽, 董力耘, 宋涛, 戴世强 2006 物理学报 55 1711]

    [18]

    Diedrich G, Santen L, Schadschneider A, Zittartz J 2000 Int. J. Mod. Phys. C 11 335

    [19]

    Mhirech A, Ismaili A A, Ez-Zahraouy H 2009 Can. J. Phys. 87 105

    [20]

    Lim K, Kim J H, Shin E, Kim D G 2011 Ksce. J. Civ. Eng. 15 385

  • [1] 方辉, 薛桦, 汤倩玉, 张庆宇, 潘诗琰, 朱鸣芳. 温度梯度区域熔化作用下熔池迁移的元胞自动机模拟. 物理学报, 2019, 68(4): 048102. doi: 10.7498/aps.68.20181587
    [2] 梁经韵, 张莉莉, 栾悉道, 郭金林, 老松杨, 谢毓湘. 多路段元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2017, 66(19): 194501. doi: 10.7498/aps.66.194501
    [3] 魏丽英, 王志龙, 吴荣华. 交叉口进口道换道行为研究及建模. 物理学报, 2014, 63(4): 044501. doi: 10.7498/aps.63.044501
    [4] 永贵, 黄海军, 许岩. 菱形网格的行人疏散元胞自动机模型. 物理学报, 2013, 62(1): 010506. doi: 10.7498/aps.62.010506
    [5] 康瑞, 杨凯. 敏感换道对下匝道系统交通流的影响. 物理学报, 2013, 62(23): 238901. doi: 10.7498/aps.62.238901
    [6] 康瑞, 彭莉娟, 杨凯. 考虑驾驶方式改变的一维元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2009, 58(7): 4514-4522. doi: 10.7498/aps.58.4514
    [7] 梅超群, 黄海军, 唐铁桥. 城市快速路系统的元胞自动机模型与分析. 物理学报, 2009, 58(5): 3014-3021. doi: 10.7498/aps.58.3014
    [8] 单博炜, 林鑫, 魏雷, 黄卫东. 纯物质枝晶凝固的元胞自动机模型. 物理学报, 2009, 58(2): 1132-1138. doi: 10.7498/aps.58.1132
    [9] 田欢欢, 薛郁, 康三军, 梁玉娟. 元胞自动机混合交通流模型的能耗研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4506-4513. doi: 10.7498/aps.58.4506
    [10] 彭莉娟, 康瑞. 考虑驾驶员特性的一维元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2009, 58(2): 830-835. doi: 10.7498/aps.58.830
    [11] 李庆定, 董力耘, 戴世强. 公交车停靠诱发交通瓶颈的元胞自动机模拟. 物理学报, 2009, 58(11): 7584-7590. doi: 10.7498/aps.58.7584
    [12] 梅超群, 黄海军, 唐铁桥. 高速公路入匝控制的一个元胞自动机模型. 物理学报, 2008, 57(8): 4786-4793. doi: 10.7498/aps.57.4786
    [13] 张文铸, 袁 坚, 俞 哲, 徐赞新, 山秀明. 基于元胞自动机的无线传感网络整体行为研究. 物理学报, 2008, 57(11): 6896-6900. doi: 10.7498/aps.57.6896
    [14] 岳 昊, 邵春福, 陈晓明, 郝合瑞. 基于元胞自动机的对向行人交通流仿真研究. 物理学报, 2008, 57(11): 6901-6908. doi: 10.7498/aps.57.6901
    [15] 滕亚帆, 高自友, 贾 斌, 李 峰. 信号灯控制下的主道双车道入匝道系统交通流特性研究. 物理学报, 2008, 57(3): 1365-1374. doi: 10.7498/aps.57.1365
    [16] 郭四玲, 韦艳芳, 薛 郁. 元胞自动机交通流模型的相变特性研究. 物理学报, 2006, 55(7): 3336-3342. doi: 10.7498/aps.55.3336
    [17] 吴可非, 孔令江, 刘慕仁. 双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型的研究. 物理学报, 2006, 55(12): 6275-6280. doi: 10.7498/aps.55.6275
    [18] 牟勇飚, 钟诚文. 基于安全驾驶的元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2005, 54(12): 5597-5601. doi: 10.7498/aps.54.5597
    [19] 花 伟, 林柏梁. 考虑行车状态的一维元胞自动机交通流模型. 物理学报, 2005, 54(6): 2595-2599. doi: 10.7498/aps.54.2595
    [20] 彭 麟, 谭惠丽, 孔令江, 刘慕仁. 开放性边界条件下双车道元胞自动机交通流模型耦合效应研究. 物理学报, 2003, 52(12): 3007-3013. doi: 10.7498/aps.52.3007
计量
  • 文章访问数:  5067
  • PDF下载量:  470
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-01
  • 修回日期:  2012-05-16
  • 刊出日期:  2012-11-05

/

返回文章
返回