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城市混合交通系统建模与仿真研究

作　者: 翁彦琳
导　师: 吴铁军
学　校: 浙江大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 智能交通系统 交通建模 混合交通 跟车模型 交通微观仿真系统
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 437次
引　用: 17次
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内容摘要


智能交通系统(ITS)作为21世纪交通运输体系的发展方向，受到世界各国的广泛重视。作为智能交通系统的基础，对交通流理论的研究，尤其是交通流模型的研究，有着极大的意义。与国外相比，我国在这方面起步较晚，而且由于中国混合交通流的特殊性，也无法直接应用国外成熟的交通流模型。因此，建立一套适合中国交通特点的交通流模型对我国研究开发智能交通系统来说是迫切需要的。本文对此作了一些力所能及的探索和研究。 本文的主要内容包括： 1．介绍了智能交通系统(ITS)的概念、结构体系以及在中国的发展情况；对现有的交通流模型进行了总结，并具体分析了几种宏观模型的性能。 2．对跟车理论进行了深入研究，细致分析了经典的几种跟车模型以及模型的稳定性问题，并对模型的发展方向进行了探讨。跟车模型描述的常见的车辆跟随行为，在智能交通系统中有着重要的地位。 3．针对中国交通中机动车和非机动车混行的情况，提出了一种改进的跟车模型MixTCF。通过在模型中引入“前车搜索”模块，可以解决由于非机动车横向干扰带来的前车不确定问题，不仅能够很好的描述规范单车道上车辆跟随行为，而且对混行交通情况的模拟与实际情况也有很好的对应。 4．概述了交通仿真系统的发展状况，着重介绍了交通微观仿真系统。在改进的跟车模型MixTCF基础上，用Visual C++开发了仿真系统Traffic。并对单车道跟车，双车道跟车，不同车型的车辆跟随进行了仿真研究。仿真结果显示模型的正确性。 最后，总结了本文的工作，并指出了若干有待进一步研究的问题。

全文目录


中文摘要  6-7
英文摘要  7-8
致谢  8-9
第一章 绪论  9-27
  1．1 智能交通系统（ITS）  9-18
    1．1．1 ITS的基本内容  10-12
    1．1．2 ITS解决方案及关键技术  12-14
    1．1．3 ITS的结构体系  14-16
    1．1．4 我国的ITS  16-18
  1．2 交通建模方法概述  18-26
    1．2．1 交通流体动力学模型  19-21
      1．2．1．1 Lighthill-Whitham理论  19-21
      1．2．1．2 Navier-Stokes-like动量方程和推论  21
    1．2．2 气体动力学模型  21-23
    1．2．3 元胞自动机模型  23-26
  1．3 本文主要研究内容  26-27
第二章 经典跟车模型的性能分析  27-37
  2．1 车辆跟驰特性  27-28
  2．2 跟车模型  28-32
    2．2．1 Gazis-Herman-Rothery（GHR）模型  28-30
    2．2．2 速度优化模型（OV）  30-31
    2．2．3 避免碰撞模型（CA）  31
    2．2．4 模糊模型  31-32
  2．3 稳定性分析  32-35
    2．3．1 局部稳定  33-34
    2．3．2 渐近稳定  34-35
  2．4 结束语  35-37
第三章 基于混合交通的跟车模型  37-53
  3．1 混合交通问题的特点及对策  37-41
    3．1．1 自行车交通存在和发展的基础  37-39
    3．1．2 解决混合交通问题的对策  39-41
  3．2 经典跟车模型存在的问题  41
  3．3 混合交通中的跟车模型MixTCF  41-45
    3．3．1 基本假设  41-42
    3．3．2 基本模型  42-45
    3．3．3 意义  45
  3．4 模型扩展方向  45-51
    3．4．1 交通模型中人的因素  45-50
      3．4．1．1 驾驶任务  46
      3．4．1．2 驾驶员的信息获取  46-47
      3．4．1．3 驾驶员的响应特性  47-50
    3．4．2 多车辆影响的跟车模型  50
    3．4．3 车辆的横向移动  50-51
  3．5 结束语  51-53
第四章 交通微观仿真系统研究  53-73
  4．1 国外交通仿真研究概况  53-56
  4．2 交通仿真的基本概念  56-57
    4．2．1 仿真钟和扫描方式  56
    4．2．2 交通仿真模型的分类  56-57
  4．3 交通微观仿真系统  57-61
    4．3．1 交通微观仿真的优势  57-58
    4．3．2 交通微观仿真模型结构  58-61
  4．4 MixTCF的仿真实现  61-70
    4．4．1 车辆的面向对象表示—CVehicle类  61-63
    4．4．2 前车搜索模块FindLeadVehicle  63-66
    4．4．3 控制模块Update  66-68
    4．4．4 仿真实例  68-70
  4．5 面向ITS应用的交通微观仿真系统  70-71
  4．6 结束语  71-73
第五章 小结与展望  73-75
参考文献  75-78

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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