探析基于元胞自动机的快速路仿真建模与交通流优化分析

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1、同济大学交通运输工程学院硕士学位论文基于元胞自动机的快速路仿真建模与交通流优化分析姓名：狄宣申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：张红军;张小宁20080301摘要随着城市的发展和交通需求的急剧增长，越来越多的城市修建快速路系统以缓解城区的交通版力。城市快速路通过匝道与甲而道路网紧密相连，而匝道处的交通流具有混乱、复杂和难，J二管理等特点，匝道交织区附近的交通管理对于提高快速路通行能力、加强交通安全运行具有非常重要的意义。中国交通仿真所用的软件大多是国外开发的产品，会出现许多“水土不服”的情况，因此本文引入交通元胞自动机(CA)模型，模拟城市快速路交通走廊中的交通

2、状况，并且提出一些改善措施，分析这些措施对快速路交通走廊运行效率的作用。论文将从分析驾驶员的驾驶特性出发，运用元胞自动机模型编制交通仿真程序，来模拟车辆在快速路上直行、汇入、驶出丰线的行为。并通过实施地面划线改善措施，实现不同OD车辆的分流，并通过自行编制的元胞自动机模型检验措施效果，从而为交通工程实践提供理论依据。根据宏观交通流的流密速关系特性，及l叮接受问隔理论，验证了自行编制的元胞自动机仿真模型能够比较真实地模拟现实中的交通现象。关键词：交通系统仿真；元胞自动机(CA)；交织区仿真；排队溢出；措施分析AbstractABSTRACTWiththedevelopmentof

3、bigcitiesandincreasingtrafficdemand，moreandmoreexpresswaysarebuilttorelievethecongestion．Urbanexpresswaysarelinkedtightlywithsurfaceroadsthroughramps，andtrafficflowsontherampsischaracterizedbydisorder,complexityandmanagementdifficulty,SOtrafficmanagementintransitionareaofexpresswayisverymean

4、ingfultotheimprovementofexpresswaycapacityandtheenhancementoftrafficsafety．MosttransportationsoftwareinChinaaredevelopedbyothercountries，thereforesomedisciplinesareobscuretoUSandarenotsuitableforChina．ThepaperusesCA(CellularAutomata)modeltosimulatetrafficconditionsonurbanexpressways．Thenthep

5、apersuggestssomeimprovementmeasurementsandanalyzestheeffectofthesemeasuresontheefficiencyofexpressways．Basedonthecharacteristicsofdrivers．thepaperusesCAmodeltosimulatethrough，merging，divergingbehaviorsinexpresswaytransitionarea．Thenweanalyzetheinfluenceofdifferentpavementmarkingsontheconditi

6、onoftrafficflow,whichprovidestheoryfortransportationengineeringpractice．．ThepaperalsovalidatestheCAmodelbymacroscopictrafficflowtheoryandgapacceptancetheory．KeyWords：Transportationsimulation，cellularautomata(CA)，expresswaytransitionarea，spillback，measurementanalysisII学位论文版权使用授权书本入完全了解同济大学关于收

7、集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为F：I的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：弓火生如孵年弓月；JEt同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在