基于粒計(jì)算和元胞自動(dòng)機(jī)的交通流系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、元胞自動(dòng)機(jī)(Cellular Automata，簡稱CA)是一種時(shí)間、空間和變量均離散的數(shù)學(xué)模型，已被廣泛應(yīng)用于各種物理現(xiàn)象的模擬。粒及粒計(jì)算的概念來自Rough集理論，是Rough集理論的擴(kuò)展。 在本文中，基于粒計(jì)算和元胞自動(dòng)機(jī)模型，提出了全新的基于元胞、粒和交通網(wǎng)絡(luò)三層結(jié)構(gòu)的交通流系統(tǒng)，從根本上改變了傳統(tǒng)交通流模擬系統(tǒng)的架構(gòu)，定義了全新的流程框圖以及相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在此交通流模擬系統(tǒng)中，粒及粒計(jì)算的思想反映為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的車隊(duì)概

2、念，而在某一時(shí)間步進(jìn)內(nèi)，交通網(wǎng)絡(luò)中所有車輛的更新將按照路段、車隊(duì)、車輛的層級(jí)順序進(jìn)行。 在此交通流模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，對(duì)傳統(tǒng)的NS模型及其衍生模型的車輛運(yùn)行變化規(guī)則算法進(jìn)行了大幅改進(jìn)，更好地適應(yīng)了實(shí)際的交通運(yùn)行狀況。此外，此交通流模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中影響車輛運(yùn)行狀況變化的各種參數(shù)也保證了整個(gè)系統(tǒng)良好的可擴(kuò)展性。 利用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想，在Visual Studio.NET平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)，并與傳統(tǒng)的基于NS模型的交

3、通流模型進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)NS模型相比，改進(jìn)后基于元胞、粒和交通網(wǎng)絡(luò)三層結(jié)構(gòu)模型的交通流系統(tǒng)中，擁塞簇現(xiàn)象發(fā)生頻率明顯減小(特別是車流密度大時(shí))，車輛平均運(yùn)行速度顯著提升。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)有： 1、將粒及粒計(jì)算思想與元胞自動(dòng)機(jī)模型相結(jié)合，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)后的的交通流模擬系統(tǒng)； 2、建立了基于元胞、粒及交通網(wǎng)絡(luò)三層結(jié)構(gòu)的交通流模型，運(yùn)用了一種新的結(jié)構(gòu)來研究交通流： 3、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有一定可擴(kuò)展