论文部分内容阅读
城市道路交通系统由人、车、路以及环境等一些交通参与者和要素构成，具有复杂性、随机性、不稳定及影响因素较多等特性，是一个非常复杂的动态系统。随着社会经济的快速发展,城市机动车保有量和交通出行量都逐年上升，这导致了城市道路交通的严重堵塞，交通事故发生率的上升，车辆行驶速度的下降，环境污染的加剧等一些严重问题。城市道路交通给社会和城市环境带来的不良影响越来越明显，已经变成阻止城市经济发展的一个障碍。当考虑到将来几年的交通出行时，在人口密集地区的大部分城市道路网已经达到其最大容量或将不能满足日益增长的需求。此时，分析和测试并开发一个能够使得现有基础设施更好利用的系统是非常紧迫的任务。因此，应用计算机技术进行仿真计算就成为了一种有效的技术手段。对于交通信息的产生，交通流的建模与仿真是最有前途的策略之一。微观模拟模型的效率足够，可以在并联地实时再现整个道路网的流量。为了得出正确的各种交通情况，例如，瓶颈，交叉口的交通状态等，车辆的运行细节都必须仔细地加以界定。所以，本文中提出了一种基于道路网网格的信号控制交叉口微观仿真模型。该模型的特点在于：(1)细化了CA模型的路段及交叉口。(2)分别考虑了车辆在路段及交叉口区域的运行状态，如路段上的自由行驶、跟车及换车道行为，交叉口区域对车辆的限制等。最终，建立了单一信号控制交叉口仿真平台，并通过对模拟结果和实际观测数据的分析，验证了模型的可靠性。得出的交通流特征信息能够为交通诱导，交通分配及信号制定提供基础和依据。本文提出的基于路网网格的单信号交叉口仿真模型，能够更加细致描绘路段及交叉口车辆的运行状态。该模型通过细化元胞自动机(CA)模型中的路网及交叉口的思路，从而弥补了CA模型在交叉口仿真方面的不足、同时进一步完善了车辆尺寸的设定和微观仿真的可视化。本文建立了信号交叉交通流仿真平台，模拟计算出二维交叉口各进口各车道的流量以及转向比例等数据。进行对比发现仿真输出结果与观测值基本吻合，验证了模型的可靠性。通过交通仿真，在短时间内可预测出大量的交通流特征数据，如流量、密度和速度等。而这些交通信息能够为交通实时诱导、交通分配提供依据，在减轻城市交路网通拥堵和制定信号控制交叉口管控决策等方面有重要的研究意义。最后,总结了全文的工作,并指出了今后进一步研究的交通流问题的重点和发展方向。