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多路段元胞自动机交通流模型

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

梁经韵, 张莉莉, 栾悉道, 郭金林, 老松杨, 谢毓湘
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  • 在经典单路段元胞自动机交通流模型的基础上,将多个路段视为一个道路系统,提出并研究了多路段条件下的交通流问题.针对多路段道路的特点,通过引入车辆流入规则、路口随机慢化规则和路口车辆流入规则,控制车辆从上一路段流入下一路段.首先提出了汽车池的概念,来控制每一路口车辆的流入;然后通过路口随机慢化,来模拟路口对交通的影响;最后,当车辆离开时,依直行率进入下一路段,实现车流的继续流动.同时,通过数值模拟,仿真了不同条件下的交通情况,对重要参数进行了研究.结果表明,出现了混合流这一新的现象,拥堵地段与非拥堵地段间存在明显的界限.拥堵往往最先从路口开始,然后蔓延到整个路段.多路段道路还存在临界突变的特性.随着车辆流入概率的增大,路口对平均速度和车流密度的影响愈加明显.当流入概率超过一定阈值时,车辆缓慢地增加也会引起整体道路通行能力的迅速下降.
      通信作者: 栾悉道, xidaoluan@ccsu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61571453)、湖南省自然科学基金(批准号:14JJ3010)和湖南省教育厅重点项目(批准号:15A020)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-27
  • 修回日期:  2017-08-18
  • 刊出日期:  2017-10-05

多路段元胞自动机交通流模型

  • 1. 国防科学技术大学信息系统与管理学院, 长沙 410072;
  • 2. 长沙学院计算机工程与应用数学学院, 长沙 410022
  • 通信作者: 栾悉道, xidaoluan@ccsu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61571453)、湖南省自然科学基金(批准号:14JJ3010)和湖南省教育厅重点项目(批准号:15A020)资助的课题.

摘要: 在经典单路段元胞自动机交通流模型的基础上,将多个路段视为一个道路系统,提出并研究了多路段条件下的交通流问题.针对多路段道路的特点,通过引入车辆流入规则、路口随机慢化规则和路口车辆流入规则,控制车辆从上一路段流入下一路段.首先提出了汽车池的概念,来控制每一路口车辆的流入;然后通过路口随机慢化,来模拟路口对交通的影响;最后,当车辆离开时,依直行率进入下一路段,实现车流的继续流动.同时,通过数值模拟,仿真了不同条件下的交通情况,对重要参数进行了研究.结果表明,出现了混合流这一新的现象,拥堵地段与非拥堵地段间存在明显的界限.拥堵往往最先从路口开始,然后蔓延到整个路段.多路段道路还存在临界突变的特性.随着车辆流入概率的增大,路口对平均速度和车流密度的影响愈加明显.当流入概率超过一定阈值时,车辆缓慢地增加也会引起整体道路通行能力的迅速下降.

English Abstract

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