基于元胞自動(dòng)機(jī)理論的雙車道環(huán)島交通流特性研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通需求增長(zhǎng)與交通建設(shè)相對(duì)落后之間的矛盾日益突出，交通堵塞問(wèn)題、車輛追尾引起車輛相撞的交通事故問(wèn)題已成為影響城市道路交通發(fā)展的主要因素之一。因此交通問(wèn)題受到國(guó)內(nèi)外專家的重視，他們提出了各種各樣的交通模型，力圖緩解交通堵塞，減少交通事故。而在眾多的交通流模型中，元胞自動(dòng)機(jī)因其簡(jiǎn)單性、有限性、并能在計(jì)算機(jī)上方便實(shí)現(xiàn)而備受注目。它用簡(jiǎn)單的規(guī)則在計(jì)算機(jī)上模擬各種復(fù)雜的自然現(xiàn)象和物理現(xiàn)象，并取得很好的結(jié)果，因此啟發(fā)人們用它來(lái)模

2、擬各種交通問(wèn)題。 國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)島交通流的研究都是基于單車道，僅考慮兩條相互垂直的車道，且均為直行車，模擬得出包括“延誤時(shí)間與環(huán)島的大小有關(guān)”等結(jié)論。本文在這些環(huán)島交通流特性相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，分析四進(jìn)四出環(huán)島交通流的行為特征。首先利用元胞自動(dòng)機(jī)模型對(duì)單車道環(huán)島的交通流特性進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)環(huán)島大小、駕駛員屬性、環(huán)島車輛限速以及車輛轉(zhuǎn)向概率對(duì)環(huán)島總延誤時(shí)間影響不大。鑒于上述結(jié)論與實(shí)際環(huán)島交通流特征在直覺(jué)上的差異，分析其原因在于單車

3、道環(huán)島不存在換道行為。本文進(jìn)一步對(duì)雙車道環(huán)島交通行為進(jìn)行分析，在發(fā)現(xiàn)自由流下雙車道環(huán)島的車輛期望行駛路線的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了非自由流下通過(guò)雙車道環(huán)島時(shí)換道的期望臨界空間位置和極限位置，進(jìn)而描述了非自由流下的換道規(guī)則，建立了雙車道環(huán)島的元胞自動(dòng)機(jī)模型，通過(guò)數(shù)值模擬獲得雙車道環(huán)島交通流的重要特征，即環(huán)島大小、駕駛員屬性、環(huán)島車輛限速和轉(zhuǎn)向概率等因素對(duì)總延誤時(shí)間有較大影響。這也表明用單車道環(huán)島來(lái)模擬一般環(huán)島交通流特征有一定的局限性，只有在雙車道的