超车策略和交通灯策略在交通模型中的应用

摘要

随着城市化进程日益加快，城市交通问题变得越来越突出，交通阻塞的情况时有发生。交通网络中，如何使交通网络运行流畅，如何让车辆以最大行驶速度行驶是交通设定者的主要目标。然而由于人类行为的随机性，人们无法预测下一时刻的车辆状态，因此控制交通网络成了一道难题。事实上，人们是通过对交通灯的布局，道路宽度的设定以及车辆限行等等来对交通网络进行调控。
　　本论文的工作共分为三个部分:首先，简单介绍了交通网络研究现状，阐述交通网络的基本问题以及实际问题，讨论了交通阻塞的形成和特征。然后，简单介绍一维元胞自动机交通模型——Nagel Schreckenberg(NS)模型。我们提出了超车策略，设定了新的更新规则以及分析讨论了有关结果。计算机模拟得到的时空图表明，在超车策略下的交通网络也将出现自发阻塞现象。超车策略提高了网络的交通流，说明超车车辆的存在有利于交通网络。讨论结果表明，超车策略提高了处于临界密度以上的驰豫时间，降低了低密度下的序参量。此外，在p很小时，超车策略加剧了关联函数振幅的指数减小趋势。针对超车策略模型，我们提出了成功超车车辆的概念，发现它能够反映相变以及在阻塞态时成功超车车辆的自适应行为。最后，介绍了二维元胞自动机交通模型——Biham-Middlenton-Levine(BML)模型，以及在此模型下的交通灯策略。根据此模型我们提出了新的交通灯规则，新的模拟结果与以往的模拟结果相比较，发现我们的策略能够有效提高交通流，但贡献并不突出，说明交通灯决策应主要考察后方车辆状况。

目录

声明

摘要

第一章 引言

第二章 交通网络研究简介

2．1 基本问题和实际问题

2．1．1 基本问题

2．1．2 实际问题

2．2 经验事实和现象解释

2．2．1 加速噪声

2．2．2 交通阻塞的形成和特征

2．2．3 交通流与密度之间的关系

第三章 基于NS模型的超车策略研究

3．1 NS模型简介

3．1．1 模拟规则

3．1．2 边界条件

3．1．3 参数设定

3．2 基于NS模型的超车策略

3．2．1 研究背景

3．2．2 更新规则

3．2．3 结果与讨论

第四章 基于BML模型的交通灯策略研究

4．1 交通灯对于城市交通的意义

4．2 BML模型简介

4．3 基于BML模型的交通灯策略

4．3．1 研究背景

4．3．2 更新规则

4．3．3 结果讨论

第五章 总结与展望

参考文献

致谢