基于元胞传输模型交通区域应急疏散仿真研究

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1、硕士研究生学位论文基于元胞传输模型交通区域应急疏散仿真研究学生姓名周和成学科、专业控制工王研究方向应急疏散仿真研究导师異文祥校外刘天亮北方工业大学研究生院北方工业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，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名日期：年士月泛日学位论文使

2、用授权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许釆用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。本人签名：日期厂‘导师签名：巧日期：北方业人学硕学位论文基于元胞传输模型交通区域应急疏散仿真研究摘要在城市交通拥堵和事故频发的情形下，将拥堵路网中的

3、车辆快速疏散出去显得非常重要。合理的应急疏散方法可以极大的提高疏散效率、减少疏散时间。本文将区域路网抽象成虚拟路网，应用元胞传输模型模拟道路上车辆在城市路网中的拥堵传播和应急疏散过程，为实际路网的应急疏散策略的制定和评价提供依据。论文主要内容包括：首先，根据模型的基本原理，构建了节点模型和路段模型，并针对节点模型改进了虚拟节点（虚拟终点）模型，同时对元胞传输模型进行了改进，从一定程度上解决了交通路网下计算繁杂、效率低下的问题，提高了仿真效率。引入车流波动理论，研究车辆路段行程时间计算方法，给出了

4、行程时间的计算流程。计算各相位的平均延误时间，利用变分不等式对交通信号进行了用户动态均衡配时，与固定信号配时效果进行了比较，不但减小了平均延误时间，而且达到交叉口用户均衡，提高了公平性。选取城市某区域路网，将区域路网模型化为模型，模拟城市区域路网应急疏散过程。同时，基于用户均衡交叉口控制算法，对城市路网中路口进行了信号配时优化，提高疏散效率。关键词：元胞传输模型，行程时间，应急疏散，信号配时北方丁业人宁硕宁位论文，：北方丁业火学硕七学位论文目录基于元胞传输模型交通区域应急疏散仿真研究：躲研究的背

5、景及意义国内外研究现状论文研究的工作基于元胞传输模型的疏散交通流建模元胞传输模型概念路段模型节点模型及其改进元胞传输模型的改进改进元胞传输模型改进元胞传输模型的数值验证拥堵路段的模拟仿真基于元胞传输模型疏散区域路网建模虚拟终点疏散路网模型构造元胞化的路网模型路网模型仿真设计本章小结基于车流波动理论的路段行程时间和路径选择选择车流波动理论路段行程时间计算应急疏散交通分配模型疏散路径路阻函数的确定应急疏散的路径选择方法基于元胞传输模型的交叉口交通信号控制与优化方案交叉口交通信号控制概述交叉口信号优化

6、控制方法信号优化控制目标基于动态用户均衡的变分不等式模型延误时间的计算固定信号与动态用户均衡配时算例分析北方丁业大学硕丨：学位论文木章小结基于模型城市区域路网疏散仿真北京市城市区域路网建模标选择仿真数据准备区域路网模型区域整体仿真及结果分析模拟仿真的流程图区域路网交通控制优化及效果路网应急疏散策略仿真结果与分析本章小结总结与展望论文总结展望附录路段模拟仿真程序附录行驶时间计算程序附录仿真策略禾呈序申请学位期间的研究成果及发表的学术论文北方丁业大学硕士学位论文绪论研究的背景及意义近年来，随着社会、

7、经济的高速发展，车辆保有量的快速增长，城市路网拥堵越来越严重，出行者出行时间、出行费用增高；也造成交通道路的运营费用的增高，路网效率十分低下；并且引发很多的由交通拥堵造成的环境污染也日益严重。另外，道路上的突发事件频繁发生，严重影响了人们的出行效率，既影响了社会的经济发展建设和运转效率，也给社会安全构成了威胁。自从上世纪年代以来，随着机动车数量越来越多和城市道路的拥堵程度加剧，突发事件越来越多，造成的人财损失也越来越多。例如：年美国“”恐怖事件；印度洋地震海啸、美国的厢风、年日本的核泄漏事件，都

8、是在紧急情况下进行交通疏散⑴。伴随我国经济的快速发展，灾害事件所造成的后果和损失也越来越多，减少财产和人的伤亡称为城市交通管理的重要目标。减低财产和人的伤亡有效措施之一就是科学合理制定符合现实道路状况的应急疏散方法，尽可能在最短时间内将危险区域内的人群疏散到安全地带。还有，疏散方法的制定也是城市道路管制重要组成部分，如何将疏散地带的出行者，在尽可能短的时间内运送到指定区域，事关社会安全有序和提高社会效率的重要问题。在这种前提下，模拟城市的交通路网仿真过程，将不同条件下的路网仿真模型进行结果分析，