交叉口混合交通流元胞自动机模型及其仿真的研究.pdfVIP

物理 学 报 ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．1(2014) 010508 交叉 口混合交通流元胞 自动机模型及仿真研究术 张兴强)十 汪滢) 胡庆华2) 1)(北京交通大学交通运输学院，城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室，北京 100044) 2)(天津经济技术开发区西区办公室，天津 300462) (2013年 7月22口收到；2013年 9月23口收到修改稿) 本文以右转机动车和直行 自行车为对象研究交叉 口混合交通流特性．基于交叉 口机非干扰特性，将机动 车元胞模型和 自行车元胞模型进行了耦合，建立了考虑 自行车穿越机动车延时、机动车穿越 自行车间隙和冲 突区占据处置等规则的交叉口混合交通流元胞自动机模型fNS—BCA)．对右转机动车与直行 白行车混合交通 流进行了仿真，从流量．车辆到达率关系、交通流相位相变、交通流相位一到达率一混合交通流状态等方面研究 了交叉 口混合交通流的机非干扰机理． 关键词：混合交通流，机非干扰，元胞 自动机，微观仿真 PACS：05．50．+q，05．20．Jj，05．70．Fh，64．70．一P DOI：10．7498／aps．63．010508 通流的能耗进行研究，通过数值模拟研究不同最大 1 引 言 速度、不同车长的混合交通流的能耗_6J．温坚等研 究了在周期边界条件下，最大速度、混合比例、车辆 城市交叉 口机非干扰严重降低 了交叉 口的通 长度、随机减速概率对交通流模型能耗的影响 7【】_ 行能力，增加交通事故隐患．建立合理的微观交叉 Zhang建立 了一种二维元胞 自动机模型模拟平面 口混合交通流元胞 自动机模型，仿真分析交叉 口混 交叉 口机一非冲突特性 [8】．钱勇生采用元胞机对公 合交通流特性和机非干扰特性具有较好的理论意 共运输车辆 占用率对2车道混合交通流的影响进 义．Hossain等建立 了基于机动车行为的模拟模型 行了研究 9【]．但是 目前国内外在利用元胞 自动机 分析了混合车流速度与 自行车 比例之间的关系_1J． 研究混合交通流时对交叉 口内机非干扰特性考虑 Jiang等在EBCA1和EBCA2模型中引入了随机慢 的较少．因此本文对机动车NaSch模型和 自行车 化模拟 自行车受干扰情况 [2】．Meng建立 了基于元 BCA模型进行耦合，建立平面交叉 口混合交通流 胞 自动机的摩托车与机动车的单车道混合交通流 NS—BCA模型．该模型规则主要由路段上车辆到达 模型，分析摩托车流量、摩托车换道概率和道路通 和驶出规则、路段上车辆演变规则和交叉u内车辆 行能力之间的关系 [3】．李新刚等建立 了直行 自行 演变规则3部分组成．建立了考虑 自行车穿越机动 车和右转机动车的交叉 口模型，引入连续两个时步 车延时规则、机动车穿越 自行车间隙规则和冲突区 内冲突点被 同类车辆 占据 的概率来描述两股交通 被 占据时的处置规则的交叉 口混合交通流元胞 自 流在交叉 口的冲突行为 [4】．肖瑞杰等运用NaSch模 动机NS—BCA模型．并对右转机动车与执行 自行车 型，在周期性边界条件下，通过计算机模拟研究了 混合交通流进行了仿真 从流量一车辆到达率关系、 车辆 的长度、最大速度和混合比例系数对混合交通 交通流相位相变、交通流相位一到达率～混合交通流 流的影响 5【J_田欢欢等基于NaSch模型，对混合交 状态等方面研究了交叉 口混合交通流特性． 阁家 自然科学基金 (批准号资助的课题 十通