道路交织路段交通流优化控制仿真研究.pdf

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1、第34卷第5期计算机仿真2017年5月文章编号：1006—9348(2017)05—0172—05道路交织路段交通流优化控制仿真研究庞明宝．裴亚男(河北工业大学土木与交通学院，天津300401)摘要：交通工具多样、混行、交织演化成为道路交织路段交通安全问题的主要诱因和道路通行效率下降的瓶颈。传统的交织路段交通流优化控制偏向宏观控制，较少依托微观仿真模型，并且已有的微观仿真模型对于反映交织路段复杂的非线性关系存在一定差距。因此，建立高准确度的道路交织路段交通流微观仿真模型是进行交通流优化控制、保证交通安全的基础。综合考虑社会力和元胞自动机的优缺点。建立一个非机动车和行人需要

2、横穿马路的多交通方式高密度交织路段的混合交通流模型，以中学门El道路区域放学期间交通流为例，对交织区的多状态交通流进行仿真，提出交通组织方案，并对不同交通组织方案下道路实际通行能力和平均过马路时间的影响进行实验分析。结果表明针对高密度混合交织路段的交通组织优化具有较好的适用性，并对不同交通需求施加不同策略，可保证交通安全、抑制交通拥堵从而达到提高道路通行效率目的。关键词：混合交通流；复杂交织区；社会力模型；元胞自动机模型；交通流仿真中图分类号：U12I文献标识码：BResearchonTrafficFlowOptimalControlSimulationofInterfe

3、renceSectionPANGMing—bao．PEIYa—nan(SchoolofCivilandTransportation，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300401，China)ABSTRACT：Amixedtrafficflowmodelofhi【ghdensityinterferenceroadsectionwithmultipletransportationmodesisestablishedwhennon—motorvehiclesandpedestriansneedtocrosstheroad．Byusingam

4、iddleschool’Sgatedur-ingstudentdepartureasanexample，themulti—statetrafficflowissimulated．Differenttrafficorganizationschemesareproposedandtheeffectsofdifferenttrafficorganizationschemesonroadtrafficvolumeandcrossingroadtimeareanalyzedbyexperiment．Theresultsshowthattheapplicabilityoftraffi

5、corganizationoptimizationforhighdensitymixedinterferenceroadsectionisbetterthanthatofothermodes，thetrafficsafetycanbeensured，thetrafficjamsphenomenacanbesuppressed，andthenthegoalofenhancingtheroadtrafficefficiencycanberealizedbyinputtingthedifferentstrategiesunderdifferenttrafficdemand．KE

6、YWORDS：Mixedtrafficflow；Complexinterferencesection；Socialforcemodel(SFM)；Cellularautomatonmod-el(CAM)；Trafficflowsimulation1引言交通工具多样且在一些道路区域混行、交织是我国道路交通的显著特点。特别是有非机动车和行人横穿马路的多交通方式高密度交织区段。如位于老城区的学校和医院门口道路[1‘3]等，每天在特定时间段，不同体积、质量和速度的交通工具动态交织演化．成为交通安全问题的主要诱因和道路通行效率下降的主要瓶颈。如何更加准确地建立映射多交通工具交织路段

7、复杂非线性关系的微观模型，成为研究交通问题的基础工作之一。元胞自动机模型(cellularautomatonmodel，CAM)由于基金项目：国家自然科学基金(50478088)；河北省自然科学基金(E2015202266)收稿13期：2016—07—12修回日期：2016—08—02—172一概念简单、易操作、计算效率高等优点得到广泛应用：HsuJjE“、刘全平"]、蒋雪玲[9]等利用元胞自动机模型对行人的走行行为进行建模和仿真；邓建华等[7]建立了基于元胞自动机模型的自行车流模型；庞明宝等[53建立了中小学门口道路交织区段