文档介绍：博士学位论又中国科学技术大学相变现象和解析研究元胞自动机交通流模型中的作者姓名:学科专业:导师姓名:完成时间:丁中俊汪秉宏教授理论物理二欢晁脑露
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作者签名:兰:翌篷作者签名:叮淖馁俊灰潘控签字日期:ぃ遤月功目么开中国科学技术大学学位论文原创性声明中国科学技术大学学位论文授权使用声明口保密!D手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制的说明。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。作者签名:签字日期:导师签名:
摘要交通运输能力对一个国家经济的发展起着重要的支撑作用。较高的交通运输题。虽然一直以来各国政府对交通的改善投入了巨资,但是交通拥堵现象还未从能力可以减少人们的旅行时间,提高工作效率,促进资源更好更快捷的流通。一个国家或城市的交通运输状况已经成为衡量该地区增长潜力的重要标志。当前经济的迅速发展与交通建设的相对滞后,已构成非常突出的世界性难根本上得以解决。此外在世界范围内,每年因交通堵塞和尾气过量排放造成的污染环境等问题,造成了巨大的经济损失。如何充分地利用现有的交通资源,采用科学的理论来指导交通的规划、设计、管理和控制,成为急需解决的问题。交通流研究作为一门新兴的交叉性学科便由交通流研究除了具有上述工程价值,还具有非常重要的科学意义。因为交通系统是由大量存在相互作用的车辆桥6倭组成。可以将其看做一种远离平衡态的系统。交通流研究可以帮助我们进一步认识人类社会中具有复杂相互作用的系统在远离平衡态时的演化规律。促进统计物理、非线性力学、流体力学、应用数学和交通工程等学科的交叉发展。捎迷0远椒ǎ芯苛诵藕诺瓶刂频牡ジ鯰形交叉口的交通流。我们采用具有三个相的信号灯来解决交叉口的车辆冲突。首先,我们采用现实中经常使用的固定的信号灯切换顺序和信号灯周期策略。通过计算机数值模拟得到了系统的相图和总流量。并且与没有信号灯控制的模型的结果进行了比较。发现在某些情况下,固定的信号灯切换顺序策略在控制交叉口时效果并因此,我们接着又提出了一种新的信号灯控制策略:自适应的信号灯切换顺序策略。通过数值模拟,得到了新策略下系统的相图、流量和平均行驶时间。并和固定的切换顺序策略的结果进行了比较。模拟结果显示自适应信号灯策略好于固定切换顺序控制策略。,系统从自由流相到堵塞相的相变为一阶相变。型中的中间态由于随机更新而消失。在开放边界条件下,我们发现了自由流此诞生。全文的工作和主要创新如下:不好。以往的二维元胞自动机模型中的车辆都是按照并行更新规则行驶。而我们将相和堵塞相共存的现象。共存相中的自由流区域的面积不随系统尺寸的变
化。我们对自由流相进行了平均场分析。这个平均场方法成功地考虑了相关性并和模拟结果符合的很好。我们基于P脱芯苛怂婊猿鞘薪煌ǘρУ挠跋臁T谥芷谛员界条件下,从自由流相到堵塞相的相变是一阶相变。原先P椭械闹间态由于随机慢化的引入而消失。自由流相的平均速度和临界密度随着随机了一种新的解析方法。这种解析方法成功地得到了自由流相的平均速度。在开放边界条件下,系统只存在两个相,不存在最大流量相。我们同样采用平均场方法得到了自由流相的平均速度、密度、流量和入口概率之间的关系。闯红灯车辆不是固定的,在每个时间步是随机选择的。模型中的闯红灯车辆是在初始时刻随机选择的,并在以后的时间步中一直固定不变。虽然两均场解析,并和模拟结果符合的很好。而在实际的城市网络中,两个交叉口之间是由一条道路组成的。因此我们提慢化概率的增加而减小。尽管并行更新模型中的相关性很强,我们还是发展颐腔够贐模型研究了驾驶员闯红灯行为对城市交通动力学的影响。根据闯红灯者身份是否是固定的,我们分别研究了两个模型。模型械募个模型相似,但它们的结果却并不相同。模型诟髦执澈斓普叩谋壤露蓟岢鱿种屑涮S捎诖澈斓普叩某鱿郑自由流相的平均速度增加了,但是临界密度阈值降低了。但是临界密度阈值随闯红灯者比例不是单调变化的。自由流相下车辆分布比较随机和均匀。因此可以通过忽略相关性得到自由流相平均速度的表达式。在模型中,只有在闯红灯者的比例为#时才会出现中间态。这是由于堵塞前沿的头车一直被另外一个方向的车辆阻挡。系统的临界阈值随