基于元胞自动机的结伴过街行人流建模与仿真

摘要

随着城市化进程的不断进展，城市交通出行方式越来越多样化，但是步行交通作为最基础的出行方式在城市交通中始终具有不可替代的重要作用，据统计，我国城市交通中步行交通占全部出行的40％左右。然而在我国以往的城市交通设施规划与设计当中，步行者作为交通参与者当中的弱势一方却往往没有得到足够的重视，由此引发的日益突显的步行交通问题使得行人步行环境的安全性、便捷性和舒适性开始受到管理者、相关研究机构和众多学者的广泛关注，行人交通相关研究逐渐成为热点所在。
　　本文首先对行人过街交通相关研究进行综述，并对元胞自动机在行人流建模与仿真中的研究做出详细的比较分析。在对行人过街行为一般特性的研究基础上，通过数据调查分析研究了结伴行人交通特性，得出不同场景下的结伴行人组成情况，并对结伴行人平均步速进行了统计研究。结果表明，在繁荣商业区附近的过街设施上，结伴行人的比例更高，并且结伴过街行人的平均步速要低于个体过街行人。
　　在对过街行人交通特性的研究基础上，基于元胞自动机的建模思想，建立了能够将结伴行为等行人行为特性、心理特性考虑在内的过街行人流仿真模型。通过计算机仿真实验，得出行人平均速度与时间步的关系数据，并控制过街行人总数及过街行人组成情况得出整体过街时间与过街行人总数的关系数据。研究结果得到的结伴行人平均步速要低于个体行人，该结论与调查结果一致，并且结伴行为会降低行人流整体过街效率，结伴行人比例及结伴群结构都是影响整体过街效率的因素。
　　同时对模型仿真程序的应用做出一定研究，并通过实例证明其在工程应用中的价值和前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 行人过街交通特征研究

1．2．2 元胞自动机在行人交通研究中的应用

1．2．3 研究现状总结

1．3 研究内容

1．4 研究思想和技术路线

第二章 结伴过街行人交通特性研究

2．1 行人过街行为的—般特性

2．1．1 行人过街环境

2．1．2 行人过街需求

2．1．3 行人过街行为

2．2 结伴过街行人交通特性调查与分析

2．2．1 结伴行人交通特性分析

2．2．2 结伴过街行人数据调查与分析

2．3 本章小结

第三章 基于元胞自动机的结伴过街行人流仿真研究

3．1 模型场景

3．2 参数定义

3．3 模型演化规则

3．4 模型仿真及分析

3．4．1 行人过街交通流特性分析

3．4．2 结伴行人行走特性分析

3．4．3 结伴过街群体对整体过街行人流影响分析

3．5 本章小结

第四章 仿真应用研究

4．1 模型仿真程序应用研究

4．1．1 行人过街交通设施服务水平评价

4．1．2 指导人行横道设施设计方案

4．2 实例验证

4．3 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 主要工作与结论

5．2 主要创新点

5．3 展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表论文及参与科研情况