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1、第18卷第9期计算机技术与发展Vol.18No.92008年9月COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENTSep.2008模拟驾驶行为的元胞自动机交通流模型121王裕青,周美莲,李青(1.上海大学计算机工程与科学学院,上海200072;2.上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:考虑到车辆的驾驶员具有其不同的驾驶特点,可以将他们分为谨慎型驾驶员和激进型驾驶员两类。分析他们的相同点和不同点后,建立了单车道元胞自动机混合交通流模型。通过计算机模拟,
2、研究了混合比例与平均速度的关系,随机减速概率对平均速度及流量的影响。结果表明,谨慎型驾驶员的驾驶特点导致谨慎型车辆对道路上车辆平均速度和流量都有不小的负面影响,尤其是道路上车流密度较小的时候。关键词:元胞自动机;减速概率;混合交通流中图分类号:TP391.9;O242.1文献标识码:A文章编号:1673-629X(2008)09-0248-03ACellularAutomatonModelforTraffic-FlowBasedonDrivingBehaviors121WANGYuqing,ZHOUMe
3、ilian,LIQing(1.SchoolofComputerEngineeringandScience,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China;2.SchoolofMechatronicalEngineeringandAutomation,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China)Abstract:Inthispaper,focusontheeffectoftraffic-flowwithdifferentdrivingbehaviors.T
4、wokindsofdrivers-aggressivedriverandcarefuldriverareconsidered.Constructacellularautomatonmodelfortraffic-flowonasingle-laneroadwaytosimulatethosetwokindsofdrivers.Byusingnumericalsimulations,studytherelationshipofmixedproportionandaveragespeed,theinfluenceonavera
5、gespeedandflowrateaffectedbycarefuldriversrandomdecelerationprobability.Thenumericalresultsshowcarefuldriversvehiclecanmakebadinfluenceonaveragespeedandflowrateofthetraffic-flow,especiallywhenthetrafficdensityisverylow.Keywords:cellularautomata;decelerationproba
6、bility;mixedtraffic-flow[7,8]0引言接使用不同的模型来对应模拟不同特性的车辆,元胞自动机模型作为非线性复杂系统的一种有效或者简单地将车辆按最大行驶速度进行分类,建立模工具,在交通流的研究中得到了广泛的应用。目前在型、进行数值模拟。文中从分析驾驶员的不同行为出元胞自动机交通流模型的研究中,主要研究由相同性发,讨论激进型和谨慎型驾驶员的特性,以经典的NS能、类型和驾驶行为的车辆构成的交通流问题[1~5]。模型为基础,构造了一个新的元胞自动机模型,模拟了这类研究中最有影响的模型是由Nagel和Sc
7、hrecken在单车道交通系统中的典型行为。数值实验结果表明berg提出的考虑了车辆逐步加速和随机减速的模型该模型能刻画不同类型驾驶员对交通活动的影响。[6~8](简称NS模型),Fukui和Ishibashi提出的车辆迅[6,7]速加速的模型(简称FI模型)。此外还有慢启动1模型[6]模型、基于时间的CA模型等。1.1模型分析在道路交通中,驾驶员的特性对交通流的影响是通常可以将驾驶员分为两类:一类为激进型(ag一个不可忽视的问题。但是在以往的研究中,通常直gressive)驾驶员,他们倾向于以较高车速行驶,喜欢
8、与前车保持较小的车间距,而且通常较少刹车;另一类为收稿日期:2007-12-06谨慎型(careful)驾驶员,他们倾向于以中等速度行驶,基金项目:国家自然科学基金资助项目(60373071)[7,8]并保持较大的车间距且较多刹车等。根据驾驶规作者简介:王裕青(1983-),男,硕士研究生,研究方向为复
