文档介绍：中文摘要本文运用元胞自动机理论,针对道路和轨道交通系统中交通流的复杂现象进行了建模和分析,如车辆跟驰、换道超车、列车的追踪运行、列车延误的传播等现象,并讨论了这些交通流现象的形成机理和影响因素。本文的主要工作和创新点包括道路交通系统和轨道交通系统中交通流的建模及其特性分析两个部分。道路交通系统的交通流建模及其特性分析包含以下两个方面:⑻岢鲆恢滞笨悸橇私诔盗竞痛谓诔盗居跋斓牡コ档涝0远型。该模型与P拖啾龋腥缦绿氐悖履P湍苣D獬瞿承└丛拥慕煌现象,如时走时停等现象,且最大流量和临界密度比P透臃鲜导剩文中讨论了近邻和次近邻车辆的敏感系数对流量和临界密度的影响。⒔ǹ悸橇私诤痛谓诔盗居跋斓牡コ档涝0远P屯乒愕骄哂锌慢两条车道的双车道系统中。考虑了次近邻车辆影响的双车道元胞自动机模型有以下特征:能够呈现真实交通中的某些现象,如时走时停和密度倒置现象等,且最大流量和函界密度有了显著提高;不同的快慢车道初始状态密度分布对模拟结果有很大影响,两车道初始密度相差越大,双车道系统的换道率越大;讨论了近邻和次近邻车辆的敏感系数的影响。轨道交通系统的交通流建模及其特性分析包含以下两个方面:⑻岢鲆恢只谝贫杖藕畔低车幕煨辛谐档墓斓澜煌ㄔ0远P停模拟不同类型列车混行系统的轨道交通流特性。模拟结果表明:本文的模型能模拟出轨道交通中交通流的一些复杂的现象,例如列车的追踪运行和列车运行延误的传播等;列车没有产生延误时的交通流时空图也是不均匀的,快慢列车的最大速度相差越大,曲线差异越大;车头间距受快慢列车追踪顺序的影响;讨论了快慢列车的追踪特性,以及发车间隔时间、停站时分及站后安全防护段等因素对列车追踪运行的影响。⑻岢鲆恢殖嫡居啥嗵豕傻雷槌傻墓斓澜煌ㄔ0远P停致哿顺嫡径列车追踪运行和延误传播的影响。模拟结果表明:采用“正线通过、侧线到发”方案的延误比采用“三条股道作用相同”方案的延误要大;车站股道数量的增多,除了增大了线路的通行能力之外,还能减少一部分站前列车的延误;列车在车站的停站作业和竞争有限的资源绻傻篮桶踩ǚ阑ざ引起列车间间距的变化是造成列车运行延误的主要原因,讨论了站前和站后列车运行延误的影响因素;钔列车的不同的发车顺序对列车运行延误的产生和传播也有很大影响,表明了行车组织
关键词:元胞自动机;交通流;道路交通;轨道交通中图分类号:.篣的重要性。北京交通大学博士学位论文Ⅱ
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第一章绪论研究背景与意义近一个世纪以来,如何解决交通堵塞及相应的环境污染问题,已经受到众多程度上缓解这些问题。但是,入口稠密区域可以提供给交遥基础设施建设的空间是有限的,而且运输结构的扩充必然会带来环境污染的加剧。另外,由于某些因现象”【=煌ㄔ耸湮侍獾貌坏胶芎玫慕饩觯现刈璋懦鞘械南执ㄉ杞程,妨害人民生活质量的提高,也影响一些地区乃至整个衡,尤其是改革开放以来,客、货运输的需求都在不断增长。我国的基本国情和客货流的特点决定了我国现在的交通运输体系是多种运输方式“优势互补、相互竞争、互促共荣”的格局【6缆方煌ㄏ低澈凸斓澜通系统做为两种主要的陆上交通系统,承载着交通运输系统中的大多数运输需求。车伤人、伤畜事件时有发生,尤其是儿童的伤亡事件经常见诸报端,造成人们的以不同的国家和地区的交通系统具有不同的特点。我国道路交通系统存在着三个车辆行驶纵向干扰大;二是由于人口稠密,道路沿线穿越城镇较多,横向干扰大;三是道路平交道口多,通过能力低,交通事故严重。改革开放后,我国公路基础科研工作者的关注【【川。传统的方法是增加交通运输基础设施的建设,这能在一定素,交通基础设施的增加并不一定能够达到预期的效果绲缆方煌ㄖ械摹肮钜交通运输有多种方式,如道路交通、轨道交通、民航、水运等。我国由于资并且,道路和轨道交通系统物理上相交,二者之间存在相互影响。在城市,由于城市不断扩张等历史原因,轨道穿越城市中心与道路平交。当有列车通过时,道路上的交通流形成排队现象,如果在高峰期还可能造成这种排队向其它道路和路口蔓延,不仅引起道路网络通行能力下降,而且会带来环境污染等一系列问题。在城镇,轨道与公路相交,由于没有专人看管,再加上人们的安全意识淡薄,列生命财产损失,引起一系列的社会问题。因此,采用同样的理论和技术对道路和轨道交通系统进行统一建模,对二者的相互影响和作用进行分析和研究具有重要意义。道路交通系统是一个人、车、路、环境共同参与的综合系统,由于“人”的因素,交通系统具有复杂性、动态性和随机性等特点。不同的人、不同的出行方式、不同的路段、不同的交通环境,形成的交通现象和交通问题也不尽相同。所突出问题浚阂皇怯捎谠耸涔ぞ咧掷喾倍啵怠⑼侠孕谐怠⑿腥嘶