文档介绍：长沙理工大学
硕士学位论文
基于元胞自动机仿真的高速公路移动瓶颈研究
姓名:李炎
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:黄中祥
20090516
摘要折算系数刃г矸椒ǎ谝贫烤钡南喙匮芯坷砺壑校蒒拿芏纫涣究了移动瓶颈在时空运行中的时间变化特性与空间变化特性,研究了移动瓶颈试进了传统的模型,得到了一种更安全的双车道对称性模型,本文的后半部高速公路管理部门更好的制定货车行驶规则、提高高速公路道路交通安全都具有由于我国高速公路货车超载现象十分严重,高速公路上行驶的重载货车对路段通行能力的折减得到有关管理部门和学者的重视,重载货车对其上游车辆运行所造成的瓶颈影响的范围、机理都是一个动态过程,在国外有关研究中被称为“移动瓶颈”,由于“移动瓶颈且恢衷谑奔渖虾涂占渖贤倍浠墓蹋以观察和检测,所以一直以来对移动瓶颈的研究都停留在理论假设的阶段。本文以移动瓶颈的形成机理及其对高速公路通行能力的影响为研究目的,首先从国内外有关路段通行能力和移动瓶颈的经典假设与基本理论出发,总结了关于重载货车对高速公路影响的各种研究方法,特别是被广泛应用的当量车量曲线理论,提出分析评价移动瓶颈造成路段通行能力折损的因素,提出相关评价指标,即上游车流密度以及移动瓶颈本身速度。元胞自动机是一种基于细胞演化规则的仿生模拟方法,为了研究运用元胞自动机仿真研究移动瓶颈现象的可行性,本文以前人在交通流元胞自动机仿真领域的研究为基础,并在热硕韵呷κ挡馐莸难究基础上,通过对一段实测数据进行分析处理,以流量累计曲线为基本工具,研验得到的流量累积曲线与元胞自动机仿真的时空斑图的内在联系,证实了利用元胞自动机交通流仿真研究移动瓶颈现象的可行性。对于元胞自动机模型本身,本文以双车道对称性元胞自动机模型为基础,改分,以面向对象的开发思想,以元胞自动机模型为理论模型,以为开发工具,开发了可视化仿真软件,具有多种的输入输出形式,在输入上既能够输入宏观交通流指标如密度、平均车速信息,又能够设定单个车辆参数,在输出上具有动画、时空斑图、检测器流量信息等多种手段,全方位、多层级、多角度地再现了移动瓶颈的时空运行。最后,本文用模拟的方法验证了前半部分的理论分析与假设,运用数理统计的手段对仿真结果进行了数据分析处理。运用回归分析的方法得到了移动瓶颈速度与高速公路路段通行能力呈正比,移动瓶颈上游车流密度在车流量适中/奶跫拢贫烤倍月范瓮ㄐ心芰τ跋熳畲螅约暗敝卦鼗醭导车头间距小于米时,对路段通行能力具有相当显著影响等相关结论,并得出了移动瓶颈条件下重载货车的等效比例系数。在最后得出的有关结论和建议,为
关键词:移动瓶颈:高速公路;元胞自动机;交通仿真积极意义。
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翮鹤印嗍叩扎扣在乏作者签名:痞乏日期:卅年屡蛉学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:矽长沙理工大学本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并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。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C茑颉朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭箩月担。
圜圈区圈行车道圆圈圈圆圈圈第一章绪论研究背景与研究意义超车道民经济的发展,高速公路车流量不断增大,在一些繁忙路段、上下匝道处出现的流、间断流,高速公路交通流具有交通工具单一、连续流的特点。另一方面,高高速公路交通流中所占的比重相当大,又由于我国高速公路超载现象十分严重,然而,目前国内对于高速公路路段交通流瓶颈的认识仍旧处于起步阶段,国内高速公路交通流瓶颈方面的研究大多集中在高速公路上下匝道处的交通流瓶路交通管理和交通组织相关政策、规定的制定缺乏科学的理论依据。这客观上是随着我国高速公路建成里程的不断增加,高速公路已经成为我国交通运输系统最重要的组成部分。然而,同我国日趋严重的城市交通拥堵问题一样,随着国局部交通流瓶颈影响到了整条高速公路的实际通行能力。所以,有必要对影响高速公路实际通行能力的各种因素进行深入的研究。以便在现有的道路条件下,最大程度上的保障高速公路运输系统的运营效率,同时,深入揭示高速公路