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随着社会经济的发展，交通流量的增长与现有道路状况之间的矛盾日益突出，已成为制约城市经济发展的主要因素之一。因此，近年来交通问题受到了国内外专家们的重视，提出了各种各样的交通流模型，其中，元胞自动机(Cellular Automaton，简称CA)交通流模型的研究受到了广泛的关注。元胞自动机模型是一种时间、空间和变量均离散的数学模型，具有算法简单、灵活可调和计算效率高等特点，是研究非线性复杂系统的有效工具，具有广阔的应用前景。
本文的工作主要是在现有元胞自动机交通流模型的基础上，提出更符合实际情况的混合车辆交通流模型，并用计算机模拟了交通系统中出现的一些非线性现象，对混合车辆交通的特性进行了分析和研究。
本文的主要工作由三部分组成：
1.考虑到车辆的驾驶员具有其不同的驾驶特点，将他们分为谨慎型驾驶员和激进型驾驶员两类。分析他们的相同点和不同点后，建立了单车道元胞自动机混合交通流模型。通过计算机模拟，研究了混合比例与平均速度的关系，随机减速概率对平均速度及流量的影响。结果表明，谨慎型驾驶员的驾驶特点导致谨慎型车辆对道路上车辆平均速度和流量都有不小的负面影响，尤其是道路上车流密度较小的时候；
2.针对实际交通中存在不同类型的车辆，在NaSch模型的基础上，提出了周期边界条件下的货运车辆和小型车辆混合的单车道元胞自动机交通流模型。数值模拟发现：随机减速概率对的混合车流能达到的最大速度和最大流量值都有很大的影响，随机减速概率越大，混合车流所能达到的最大速度和最大流量值越小。此外，混合车辆流的流量和平均速度与混合比例系数的变化有较大关系。混合交通流的临界占用率随混合比例系数的增加而增加；
3.由于车道上的车辆数是不断变化的，因此为了更好的反映现实交通现象，研究了开放边界条件下车辆的长度和最大行驶速度对混合车辆单车道元胞自动机交通流的影响。考虑产生概率α、消失概率β、随机减速概率p、不同类型车辆产生概率α，对混合交通系统的影响，发现开放边界条件下的混合交通呈现出了一些类似亚稳态和相分离等特点和现象。