基于元胞自动机的多车道机非混合道路交通流

doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2015.03.014

计算机与现代化

基于元胞自动机的多车道机非混合道路交通流

1.四川大学计算机学院,四川成都610065;2.川大智胜视觉合成研究室,四川成都610045

收稿日期:2014-12-10 出版日期:2015-03-23 发布日期:2015-03-26
作者简介:邱夫成(1988-),女,山东临沂人,四川大学计算机学院硕士研究生,研究方向:智能交通；兰时勇(1974-),男,四川内江人,讲师,博士,研究方向:智能交通；李毅(1967-),男,四川成都人,副教授,硕士生导师,研究方向:空管自动化。
基金资助:
国家863计划项目(2012AA011804); 国家863计划项目(2013AA013802)

Multi-lane Mixed Road Traffic Flow Based on Cellular Automata Model

1. College of Computer Science, Sichuan University, Chengdu 610065, China;
2. Synthetic Vision Research Laboratory, Wisesoft Co., Ltd., Chengdu 610045, China

Received:2014-12-10 Online:2015-03-23 Published:2015-03-26

摘要/Abstract

摘要： 车辆的行驶受到本车道以及邻近车道前后邻近车辆的影响，在城市交通中机非混合对车辆行走的影响尤为复杂。通过研究路段上机非混合通行交通流的本质特性，综合考虑非机动车对机动车换道规则及加减速规则的“摩擦”和“阻滞”干扰影响，建立描述路段混合通行道路交通流的元胞自动机（CA）模型，从不同的机非混合比例下道路交通流的流量、速度变化情况，流量与车辆到达率关系，交通流相位相变等方面仿真模拟混合交通流的机非干扰机理。


关键词: 元胞自动机, 多车道混合交通流, 换道更新规则, 机非干扰

Abstract: The running of vehicle is influenced by the vehicles of the driveway and the front or the later vehicles of the adjacent lanes. In city traffic, the impact of mixing motor vehicles and non-motor vehicles on the running of vehicle is particularly complex. Through the research on the essential characteristics of mixed traffic flow, considering the “friction” and “blocking” interference of non-motor vehicle on the motor vehicles in lane changing rules and the acceleration and deceleration rules. The cellular automata (CA) model describing the mixed traffic is proposed, and numerical simulatings show the basic law of mixed traffic flow fundamental diagram when the non-motor vehicles and motor vehicles blended in different ratio.


Key words: cellular automata, multi-lane mixed traffic flow, lane changing rules of updating, vehicle-non vehicle interference

中图分类号:

TP391.9

邱夫成1,兰时勇1,2,李毅1. 基于元胞自动机的多车道机非混合道路交通流[J]. 计算机与现代化, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2015.03.014.

QIU Fu-cheng1, LAN Shi-yong1,2, LI Yi1. Multi-lane Mixed Road Traffic Flow Based on Cellular Automata Model[J]. Computer and Modernization, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2015.03.014.

参考文献

［1]Jia Bin, Jiang Rui, Gao Zi-you, et al. The effect of mixed vehicles on traffic flow in two Lane cellular automata model［J]. International Journal of Model Physics C, 2005,16(10):1617-1627.
［2]Qian Yong-sheng, Shi Pei-ji, Zeng Qiong, et al. Analysis of the influence of occupation rate of public transit vehicles on mixing traffic flow in a two-lane system［J]. Chinese Physics B, 2009,18(9):4037.
［3]Meng Jian-ping, Dai Shi-qiang, Dong Li-yun, et al. Cellular automation model for mixed traffic flow with motorcycles［J]. Physica A, 2007,380:470-480.
［4]魏丽英,应力天. 基于元胞自动机的混合交通流机非摩擦干扰［J]. 系统工程理论与实践, 2010,30(10):1909-1913.
［5]贾宁,马寿峰. 考虑摩擦干扰的机非混合交通流元胞自动机仿真［J]. 系统仿真学报, 2011,23(2):390-393.
［6]贾顺平,彭宏勤,尹相勇. 机非混行路段上自行车对机动车行驶的摩擦干扰影响分析［J]. 北京交通大学学报, 2006,30(6):1-5.
［7]肖瑞杰,孔令江,刘慕仁. 车辆的长度和速度对单车道混合交通流的影响［J]. 物理学报, 2007,56(2):740-746.
［8]田欢欢,薛郁,康三军,等. 元胞自动机混合交通流模型的能耗研究［J]. 物理学报, 2009,58(7)：4506-4513.
［9]〖JP2〗李新刚,高自友,赵小梅,等. 混合非机动车流的多值元胞机模型模拟研究［J]. 物理学报, 2008,57(8):4777-4785.
［10]郑容森,谭惠丽,孔令江,等. 双车道多速车辆混合交通流元胞自动机模型的研究［J]. 物理学报, 2005,54(8):3516-3522.
［11]贾斌,高自友,李克平,等. 基于元胞自动机的交通系统建模与模拟［M]. 北京:科学出版社, 2007.
［12]张兴强,汪滢,胡庆华. 交叉口混合交通流元胞自动机模型及仿真研究［J]. 物理学报, 2014,63(1):010508-1-010508-8.
［13]王守宝,钱勇生,亢红霞. 周期边界条件下多速混合车流的双车道元胞自动机模型［J]. 计算机应用, 2008,28(10):2658-2660.
［14]吴可非,孔令江,刘慕仁. 双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型的研究［J]. 物理学报, 2006,55(12):6275-6280.
［15]Zhao Xiao-mei, Jia Bin, Gao Zi-you, et al. Traffic interactions between motorized vehicles and nonmotorized vehicles near a bus stop［J]. Journal of Transportation Engineering, 2009,135(11):894-906.
［16]孙有信,汪海龙,钱勇生,等. 周期性边界下公交影响的双车道多速元胞自动机模型［J]. 系统工程理论与实践, 2008,28(4):172-176.
［17]龙小强,晏启鹏. 非机动车道对机动车道干扰的流体内摩擦模型［J]. 中国公路学报, 2002,15(1):100-102.

[1]	平萍，黄李麟，毛莺池，许国艳. 一种基于仿生元胞自动机的图像加密算法[J]. 计算机与现代化, 2017, 0(10): 95-99.
[2]	周彬镔，陈雪波. 基于元胞自动机的小世界网络病毒传播研究[J]. 计算机与现代化, 2015, 0(1): 8-14.
[3]	刘栋. 元胞自动机可逆性研究[J]. 计算机与现代化, 2011, 7(7): 102-104.
[4]	衷湾;余都;江顺亮. 基于CA的离散粒子系统仿真和显示研究[J]. 计算机与现代化, 2011, 1(1): 1-5.

基于元胞自动机的多车道机非混合道路交通流

Multi-lane Mixed Road Traffic Flow Based on Cellular Automata Model

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 4

编辑推荐

Metrics

本文评价