基于元胞自动机的城市快速路雨天交通流模型

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1、ｔ＊兩ｋｆ硕±学位论文基于元胞自动奶的城市快速路雨天交通流模型专业名称：裁运工具运巧工程研究生姓名：朱娜导师姓名：李铁柱＿＂雨天城市道路驾驶行为对通行能力影响理本论文基于国家自然科学基金项目的机＂研究（Ｅ０８０７０１）。Ｓｔ：ｕｄｙｏｎＴｒａｆｆｉｃＦｌｏｗＭｏｄｅｌｏｆＵｒｂａｎＥｘｐｒｅｓｓｗａｕｎｄｅｒＲａｉｎＷｅａｔｈｅｒｙＢａｓｅｄｏｎＣｅｌｌｕｌａｒ乂ｕｔ：ｏｍａ化ｎＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化Ｓｏｕｔｈｅ

2、ａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＺＨＵＮａＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙ－ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬＩＴｉｅｚｈｕＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导Ｋ进行的研究工作及取得的研究成果，，。尽我所知除了文中特别加标注和致谢的地方外论文中不包含其

3、他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究巧做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。ｏｒ．．（７研究生签名：日期；＞ｔ＾ｖ东南大学学位论文使用捜权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位，可Ｗ采用影印论文的复印件和电子文档、缩印或其他复制手段保存论文。本人一致，电子文档的内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括电子

4、信息形式刊登）论文的全部或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师溶名：日期遂丘玉进＿摘要摘要城市交通拥堵已成为城市发展过程中的突出问题。降雨环境下路面摩擦系数减小、车辆速度降低，，不但降低了道路的通行能力、加重了交通拥挤还特别容易形成链式拥＂＂堵效应，引发道路网络的局部拥堵。因此，本文立足于我国大中城市逢雨必堵的特点，建立雨天元胞自动机交通流模型，研究雨天环境城市快速路交迅流特性。首先，，通过收集文献资料、安

5、全停车距离实验数据的分析总结雨天道路环境特点，量化雨天最大制动减速度、可视距离、安全停车距离等车辆运行环境参数。基于雨天道，考虑车辆紧急制动情况，定义加速安全距离路行车环境的特殊性、复杂性、减速安全距离和巡航安全距离，建立基于安全距离的雨天城市快速路元胞自动机交通流模型。其次，，在基于安全距离的雨天元胞自动机交通流的基础上建立周期边界元胞自动机交通流模型，对城市快速路交通流进行模拟仿真，从交通流特性、速度特性、通行能力等方面分析快速路雨天交通流特性。结果表明，降雨环境对自由流交通流影响较

6、小，，对高密度区域影响较大，降雨强度越大影响越大！降雨强度增大，临界密度和阻塞密度减小，．，５．５０．３：相较于无雨天气小雨、中雨和大雨环境最大流量分别降低２４％％和１％；高密度区域，降雨强度越大，速度离散越小；降雨强度越大，通行能力折减越大。然后，在基于安全距离的雨天元胞自动机交通流模型的基础上，设置交通瓶颈，建，模拟仿真雨天环境下的Ｈ相交通流立开放边界元胞自动机交通流模型，从相位图、各相位交通流特性等方面分析对比不同降雨天气下的Ｈ相交迅流特点。结果表明降雨强度増加，自由流区域变小

7、，同步流和堵塞流共存区域变大。降雨环境对交通自由流相影响相对较小，降雨强度越大，；影响同步流中窄堵塞的形成形成窄堵塞的频率越大，消散越慢，，；对于同步流与堵塞流共存状态降雨强度越大，堵塞持续越长消散越慢。一最后，为了进步分析同步流特性，对周期边界和开放边界元胞自动机交通流模型的模拟数据进行相关性分析，结果显示同步流中交通王参数的自相关系数均庭近于０，而流量与平均密度的互相关系数也趋近于０，均无长程相关性。关键词；；雨天；城市快速路元胞自动机交通流模型；周期边界条件；开放边界条件Ｉ

8、ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＴｒａｆｉｃｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍｅａｐｒｏｍｉｎｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎｉｔｒａｉｎｓｒｏａｓｕｒｆａｃｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｓｅｅｄａｒｅｒｅｄｅｄ．Ｎｏｔ