基于NetLogo的终端区交通流仿真

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1、第“卷第l期2014年1月航空计算技术Aeron蛐ticalC啪puting7I‰llIIiqIleV01．44No．1Jall．2014基于NetL090的终端区交通流仿真戴文雯，别翌荟，张洪海，杨磊(南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：空中交通流仿真可用于分析空中交通流特性及其要素之间的相互关系，以揭示空中交通流随时问和空间的变化规律，阐明空中交通现象及其机理。采用多智能体仿真工具Netbgo建立终端区进场交通流仿真模型．并实例化描述了工具在空中交通实验中的建模和实验过程。结果表明，基于智能体的仿真建模工具可用于空中交通仿

2、真实验，较好地再现真实世界的交通流特性。NetLogo是一个方便实用的空中交通仿真建模研究工具。关键词：智能体；空中交通流；仿真中图分类号：v328文献标识码：A文章编号：1671．654X(2014)01．0Q30．04Sinlul嘶onofAirT豫mcnowBased蚰NetLo印DAI胃陀n—wen，BIEYi“ui，zh锄gH0ng一硒，Yangki(№彬，lg№洫船蚵妒Aeron口Mt洒口以AnrD，l口眦洒，盹，彬，lg210016，倪i舱)Abs眦：Inordertoreve缸theairtra岱c日owchangerI

3、Iiev撕esw油timeandspace，andt0iⅡustrateairtm伍cphenomenonanditsmechanism，airtmfficnowsimulationcanbeusedtoanalyzethech啪cteris—ticsandtherelationshipbetweenele瑚lentsofairtra佑cnow．This叭icleintroducesamulti．职entsimula—tiont00l-NetLogowhichisusedtomodelthetemlinalaI矗vingt斌ic丑ow，

4、anddescribes凼eprocessinairtramcmodelingaIldexperimenttllroughinst锄ce．Ther；esllltsshowtllatt}leagent-b艄edt00l《simu—lation粕dmodelingc肌beusedinmeairtra匝cexperiment，锄ditwellrepresentedthetral珏icnowch廿acteristicofrealworld，NetLogoisap撕icllladyconVenientt00Iofairtra侬c舶odelinga

5、ndsimulation．Keywords：agent；airtramcnow；simulation引言空中交通流理论是空中交通管理的重要理论基础，旨在通过分析空中航空器群体的涌现行为，发现飞行流量、密度和速度等基本参数之间的相互关系，揭示空中交通拥堵、航班延误传播的内在机理和客观规律，对于优化空域结构、调配飞行流量、提升管制品质等具有重要的科学意义和实际价值。空中交通流仿真是研究空中交通流理论的有效方法。交通流理论研究始于1935年，G陀enshields利用有限的实际检测数据建立了道路交通流的速度一密度线性模型。20世纪50年代，P

6、ipesLA提出交通流跟驰模型，LighthmMJ、Whith啪JB和RichardsPI各自提出交通流流体力学模型(简称LwR模型)。1992年，NagelK和schrekenbe唔M建立了用于模拟单车道上车流的元胞自动机模型。近年来，以Kemer、Ⅺenov和Rehbom等人为代表提出的三相交通流理论开辟了交通流理论的新阶段¨]。随着科学技术的进步地面交通流理论研究日趋完善，而空中交通流理论发展却较为缓慢。空中交通在三维空问运行，与道路交通相比运行环境更为复杂，飞行中的上升、下降、相对、交叉、穿越等活动都加剧了空中交通的复杂性。通过

7、航空器雷达数据信息对实际交通流进行特性分析，获取海量空中交通数据难度大、成本高，且数据的完备性与精度难以保证，交通流拥堵状态特征难以捕捉。多智能体仿真通过建立大量独立智能体(agent)的信息交互和动作执行模式，很好地再现现实空中交通复杂运行环境特征。鉴此，本文以终端区进场交通流为研究对象。基于多智能体仿真工具№tL090建立交通流微观行为链仿真模型，研究空中交通流变化规律，为空中交通流理论的发展提供一定的技术基础。收稿日期：2013—12一07修订日期：2014一01—11基金项目：国家自然科学基金项目资助(61104159)；中国博

8、士后科学基金项目资助(2叭00471341)作者简介：：戴文雯(1982一)，女，江苏泰兴人，讲师，研究方向为自动控制。2014年1月戴文雯等：基于Netbgo的终端区交通流仿真·31·1基于NetLogo