城市道路交通流微观仿真系统研究与实现

摘要

智能交通系统(ITS)实现交通运输服务和管理智能化，使交通运行处于最佳状态，改善交通拥挤和阻塞，提高路网的通行能力和整个交通系统的机动性、安全性和效率，因此是解决交通拥挤问题投资少，见效快的最好方法。微观交通仿真以个体车辆的运行为研究对象，能模拟人-车-路的相互作用，再现交通流的真实状态，描述各种交通控制策略的实施过程，是对ITS中的各种方案进行测试、优化和性能评价的有效手段，从而引起国内外的广泛关注。 本文在研究了国内外交通流微观仿真现状的基础上，较系统地分析了交通流微观仿真的需求，设计了本文的仿真系统系统框架；结合刺激-反应原理，安全距离跟驰模型和PARIMICS跟驰模型给出了本文的跟驰模型；另外采用AIMSUN2换道模型分区间的思想和HUTSIM的换道收益模型，建立了本文的车辆换道模型，并设计了本系统的车辆生成模型，自由行驶模型和交叉口干线信号控制模型；在理论模型设计的基础上，对系统进行软件设计和实现，其中设计部分包括仿真总体流程设计、数据类型设计和车辆运行规则中各个模型实现的流程设计；系统采用CH语言在Microsoft Studio Visual C++6.0环境下实现，可以配置进入路网的车辆类型比例、驾驶员类型比例、交通流分布等，也可以对信号灯配时重新设置，对交通流参数统计时间间隔进行设置，通过仿真可以输出仿真过程中道路上的交通流参数信息；最后对微观交通流仿真的影响因素进行了分析，分析表明进入路网的车辆信息和交通流信息都很大程度上影响了道路上的交通状态。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1论文选题的背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本文主要工作

1.3.1论文研究目标

1.3.2主要研究内容

1.3.3论文结构

第2章交通流仿真系统框架设计

2.1交通流基本概念

2.2微观交通仿真系统需求分析及框架设计

2.2.1微观交通仿真系统需求分析

2.2.2微观交通仿真系统框架设计

2.3本章小节

第3章交通流微观仿真模型设计

3.1车辆生成模型

3.1.1随机数生成

3.1.2车辆信息生成模型

3.1.3分时段交通流生成模型

3.2车辆自由行驶模型

3.3跟驰模型

3.3.1跟驰模型分析

3.3.2安全距离-刺激反应跟驰模型

3.4车辆换道模型

3.4.1车辆换道模型

3.4.2加速度收益分析模型

3.5交叉口干线定时信号控制模型

3.6本章小结

第4章仿真软件设计

4.1微观交通仿真总体流程设计

4.2交通仿真中数据结构的设计

4.2.1路网数据结构设计

4.2.2车辆数据结构设计

4.3多线程的应用

4.4车辆生成

4.5信号灯状态更新

4.6车辆运行规则仿真

4.6.1跟驰模型

4.6.2换道模型仿真

4.6.3交叉口车辆运行规则

4.7本章小结

第5章交通流微观仿真系统的实现

5.1界面动态刷新

5.2车辆生成

5.3车辆换道

5.4定时器的运用

5.5仿真系统简介

5.5.1仿真参数输入

5.5.2仿真统计结果输出

5.6本章小结

第6章微观交通流仿真影响因素分析

6.1交通流仿真影响因素

6.2影响因素分析

6.2.1车辆类型影响分析

6.2.2驾驶员类型影响分析

6.3本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目