基于混杂Petri网的城市交叉口交通流模型研究

摘要

城市交叉口是城市交通拥堵的多发地段,它由连续的交通流和离散的信号灯变化构成。因此,城市交叉口是一个典型的混杂系统。在对混杂系统进行建模方法选取时,由于混杂Petri网(HPN)建模方法是可以直观地反映出混杂物理系统的并发分布式结构,因此,本文对基于混杂Petri网的交叉口交通流模型进行了分析。
　　本文主要作出了以下研究:
　　1、根据交叉口结构的混杂特点,将交叉口处信号灯的动态变化用混杂Petri网的离散部分来表示,交通流的动态变化用混杂Petri网的连续部分用来表示,从而构建了基于混杂Petri网的四相位交叉口建模。
　　2、在对相位设置的方法进行分析后,本文对四相位交叉口进行了扩展,将其右转车辆分离后成为两个独立的相位,从而进行了基于混杂Petri网的六相位交叉口建模,并提供了验证该模型的具体思路。
　　3、在基于混杂Petri网的四相位交叉口建模的基础上,本文根据行人交通特性,利用Matlab及VisualStudio2005,分析了行人对信号交叉口处交通流的影响。基于所得结果,将行人流类比车流,进行了混杂Petri网行人交通流建模,并根据Petri网技术对该模型进行了优化。
　　4、本文采用目前较为常用的Petri网建模软件-CPNtools(CPNs),对行人交通流模型进行了仿真,根据所得状态空间及可达树,得出了该模型的一些动态性质,继而证明了模型有较高的可靠性与可行性。
　　通过利用混杂Petri网来建模城市的交通系统的方法充分展现了城市交通系统的混杂特性,本文的研究成果,能够为城市的交通分析、预报以及控制,提供了一定的技术支持与理论基础。

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第一章 绪论

1.1论文背景及研究意义

1.2研究现状

1.3混杂Petri网的选取依据

1.4 论文的主要工作

第二章 混杂Petri网原理

2.1 Petri网的基本原理

2.2 Petri网主要理论分析方法

2.3混杂Petri网的基本定义及规则

2.4本章小结

第三章 基于混杂Petri网的城市交叉口交通流建模与分析

3.1城市交通网络物理模型研究

3.2基于混杂Petri网的交叉口建模及验证思路

3.3基于混杂Petri网模型分析

3.4基于混杂Petri网交叉口性能分析

3.5本章小结

第四章 行人过街对信号交叉口交通流的影响研究

4.1行人交通流特性分析

4.2行人交通流对信号交叉口交通流的影响分析

4.3基于混杂Petri网行人交通流建模

4.4 本章小结

第五章 行人交通流模型CPNs仿真结果及分析

5.1 行人交通流模型CPNs仿真

5.2 行人交通流模型状态空间分析

5.3 行人交通流模型可达树分析

第六章 总结与展望

? 总结

? 展望

参考文献

致谢