基于驾驶员视距的混合交通流元胞自动机模型的研究

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1、4^1^-火夭營硕士研究生学位论文基子驾驶员视距的混合交通流元胞自动机模型的研究学生姓名刘昕举号学科、专业控制科学与工程研究方向智能交通导师田红芳校夕卜导师——：北方工业大学研究生院北方工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年夕月日学位论文使用

2、授权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。口保密论文注释：经本人申请，学校批准，本学位论文定为保密论文，密级：，期限年，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。□非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。

3、本人签名：士日期：导师签名：彡日期：⋯北方工业大学硕士学位论文基于驾驶员视距的混合交通流元胞自动机模型的研究摘要我国城市道路交通流是典型的混合交通流，基于元胞自动机的城市道路混合交通流模型得到了众多研究人员的关注，并取得了较为丰富的研究成果。在混合交通流元胞自动机微观模型的研究中，驾驶员视距逐渐被引入其中，使模型更接近实际交通状况，但驾驶员视距受各种因素的影响，本文的工作是在现有的元胞自动机交通流模型的基础上，首先对高速公路混合交通流元胞自动机模型进行了研究，之后分别考虑道路同向行驶车辆的车型对视距影响以及对向行驶车辆的远光

4、灯对视距影响两种情况，提出了相应的改进模型，并采用编程语言加以实现，进而对视距影响下的混合交通流特性进行分析。本论文的内容主要由以下几个部分组成，具体如下：在模型的基础上，提出了一个高速公路单向双车道元胞自动机模型，模型中考虑大车、小车不同车型，并针对每种车型对应三种驾驶员类型（三种行驶状态），各类型驾驶员一方面驾驶的期望车速不同，另一方面在换道行为中有所区别。文中考虑后车压迫下的强制被动换道行，结合高速公路行驶车辆大车靠右的规则，对不同期望速度的大、小车的行驶规则进行了进一步的约定，使元胞行为与实际高速公路交通流更加接近。

5、在周期性边界条件下，考虑前车车型不同，为准确的模拟实际车流之间的相互作用，在分析道路中车辆类型和驾驶员视距关系的基础上，提出基于近邻车型的元胞自动机交通流模型，设计了相应的跟车规则，并对该模型加以实现以分析车辆的行驶特性。通过对模型进行计算机仿真，得到车辆密度一速度的基本图，并与模型、双倍视距交通流模型下密度一速度图进行对比。在实际交通系统中，夜间行驶的车辆幵远光灯会对对向行驶的车辆产生影响，本文基于这一现象，从交通流建模分析的角度上进行研究，将车流量、开远光灯车辆比例、远光灯影响距离、远光灯对车速的影响、车辆跟车规则等因素

6、综合考虑，提出一种夜间行车对向行驶车辆远光灯作用下的交通流元胞自动机模型。关键词：远光灯，双车道，元胞自动机，近邻车型，双倍视距，双向行驶北方工业大学硕士学位论文，，，北方工业大学硕士学位论文，：北方工业大学硕士学位论文目录■舰交通流模型研究的意义交通流模型的研究现状宏观模型中观模型微观模型本文主要的研究内容元胞自动机模型元胞自动机介绍元胞自动机的定义元胞自动机的构成元胞自动机的特征典型的元胞自动机交通流模型模型车辆慢启动模型速度效应模型舒适驾驶模型本章小结基于高速公路的单向双车道元胞自动机交通模型研宄引言元胞自动机交通流模

7、型双车道交通流模型双车道换道模型仿真分析本章总结基于近邻车型的元胞自动机交通流模型及仿真研宄引言考虑近邻车型的元胞自动机交通流模型双车道元胞自动机模型北方工业大学硕士学位论文双倍视距模型基于近邻车型的双车道双倍视距模型考虑近邻车型的元胞自动机交通流模型本章小结考虑夜间双向行驶车辆远光灯影响的元胞自动机交通流模型引目夜间双向行驶的元胞自动机模型双向行驶双车道模型基于远光灯对驾驶员视距影响的元胞自动机交通流模型模拟结果分析与仿真开远光灯的比例对交通流的影响远光灯作用距离对交通流的影响本章小结总结和展望本文总结和主要创新点研究与展

8、望附录申请学位期间的研究成果及发表的学术论文北方工业大学硕士学位论文绪论交通流模型研究的意义交通流是一门交叉性边缘学科，涉及面很广，包含数学、力学、信息科学和交通工程等基础领域和相关的应用领域。交通流通过交通实测，分析车辆在各种交通环境下引发的交通行为和交通状态，建立能够描述实际交通一般特