基于混杂petri网的城市交通系统建模

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1、浙江大学硕士学位论文摘要Petri网是离散事件动态系统建模的有力工具，能表征系统的同步、并发等问题。而混杂Petri网是离散Petri网和连续Petri网相互混杂而成的一种Petri网，可用于混杂系统的建模，既能表征系统的离散动态，又能表征其连续动态。城市交通系统是一类典型的混杂系统，其中的信号灯动态是离散的，交通流动态是连续的，并且每个交叉口的信号灯动态和交通流动态之间相互影响，所以可以用混杂Petri网为交通系统建模，其离散部分用来表征信号灯动态，连续部分用来表征交通流动态。本文分别从宏观和微观角度对交叉口交通流的混杂Petri网模型进行分析，并将分析结果应用于一

2、个实际的交叉口模型。对于城市交通网络的解析模型与混杂Petri网模型的一致性，本文以一个常见的四相位交叉口为例，分别对其解析模型与其混杂Petri网模型进行相应的分析，结果表明两种模型是一致的。因此，可以说明混杂Petri网模型能较好的体现城市交通网络的混杂特性，仿真实验也证明了该结论的合理性。另外，本文对交通网络的混杂Petri网模型的可能应用也给出了讨论。本文的主要内容如下：1．概述了交通流模型的基本理论及研究现状，并概括了混杂系统建模的一些方法，然后阐释了Petri网和混杂Petri网的基本理论。2．对于交通系统的单个交叉口，本文给出了一个两相位信号交叉口及其混

3、杂Petri网模型，然后分别从宏观和微观角度分析单个交叉13的混杂Petri网模型。宏观角度的分析得出了该模型与宏观交通流模型基本规律的一致性，并得到了模型参数和交通参数之间的关系。并将该结论应用于一个实例，得出分析结果。3．为了说明混杂Petri网模型能较好的体现城市交通网络的混杂特性，本文以一个常见的较为复杂的四相位十字交叉口为例，针对解析模型给出其混杂Petri网模型，然后对各项交通参数进行分析，结果表明，混杂Petri网模型和解析模型是一致的。仿真实验也说明该结论是合理的。关于混杂Petri网模型在控制与非控制问题中的可能应用，本文也给出了一些讨论。关键词：混

4、杂Petri网、交通流模型、建模、单个交叉13、交通网络浙江大学硕士学位论文AbstractPetrinet(PN)isausefultoolformodelingdiscreteeventdynamicssystem(DEDS)，itcanrepresentthesynchronizationandconcurrencyofthesystem．AndⅡlehybridPetrinet(HPN)．whichisthehybridfornlofdiscretePNandcontinuousPN．canbeusedtomodelhybridsystems．HPNcanre

5、presentnotonlythediscretedynamicsbutalSOthecontinuousdynamicsofthesystem．Urbantrafficsystemisbelongingtoclassicalhybridsystems，therefore，tramcsystemCanbemodeledbyHPN，andthediscreteandcontinuouspartrepresentsthesignallightdynamicsandtrafficflowdynamicsrespectively．Inthispaper,theHPNmodel

6、ofasin【gieintersectionisgiven．andtheanalysisinamacroscopicpointofviewandinamicroscopicpointofviewisgivenalSO．ForverifyingtheconsistencyoftheanalyticmodelandtheHPNmodelofurbantrafficnetwork，thisPaperconsidersausualfour-phasedintersectionandgivesthecorrespondinganalysisofthetwomodels．Ther

7、esultsuggeststhat也eHPNmodelCanrepresentthehybridcharacterofurbantra￡丘Cnetworkpreferably．Moreover,thesimulationexperimentandprobableapplicationoftheHPNmodeloftra珩cnetworkhavebeendiscussed．Themaincontentofthispaperisasfollows：1．Atfirst，thispapersummarizesfundamentaltheoryoftraffi