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非均匀路段交通流的元胞自动机模拟

上海大学学报（自然科学版） 2022年第4期28卷 594-607页

作者：周文海李舒健董力耘上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市能源工程力学重点实验室上海200072

基于细化的VDR(velocity-dependent-randomization)模型研究了交通灯控制下非均匀路段道路交通流的演化特征,并在周期边界下讨论了同相、反相和自组织3种交通灯策略对道路通行效率的影响.模拟结果表明:对于均匀路段,低密度下采用同相和... 详细信息

基于细化的VDR(velocity-dependent-randomization)模型研究了交通灯控制下非均匀路段道路交通流的演化特征,并在周期边界下讨论了同相、反相和自组织3种交通灯策略对道路通行效率的影响.模拟结果表明:对于均匀路段,低密度下采用同相和反相策略都会出现绿波现象.同相策略时交通流对路段长度变化不敏感,而反相时则影响明显,尤其是存在明显小于平均路长的短路段,绿波现象也会受到抑制.在自组织交通灯策略下,路段交通流对于路段长度变化不敏感,道路通行效率明显提高,并在一定密度范围内再现绿波现象.

关键词：元胞自动机 VDR(velocity-dependent-randomization)模型自组织交通灯绿波

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基于元胞自动机模型的C型交织区交通流特性

力学学报 2012年第6期44卷 996-1004页

作者：江金胜董力耘上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

根据C型双侧交织区的车辆换道特征建立相应的换道规则,采用多车道元胞自动机模型研究交织区系统的交通流特性.通过数值模拟得到了不同交织区长度下的相图,表明当主路和匝道交通流均为自由流时,交织区长度对系统影响不大,但当主路或匝道... 详细信息

根据C型双侧交织区的车辆换道特征建立相应的换道规则,采用多车道元胞自动机模型研究交织区系统的交通流特性.通过数值模拟得到了不同交织区长度下的相图,表明当主路和匝道交通流均为自由流时,交织区长度对系统影响不大,但当主路或匝道拥挤时,交织区长度的增加可以明显改善入口匝道的交通流状况.进一步讨论了主路畅通而交织流量较大情形下主路上的车辆密度、速度和换道频率分布,发现换道集中在合流区和分流区附近,并造成相应路段上的局部拥堵.

关键词：交通流 C型交织区元胞自动机换道行为

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公交车停靠诱发交通瓶颈的元胞自动机模拟

物理学报 2009年第11期58卷 7584-7590页

作者：李庆定董力耘戴世强上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

利用双车道元胞自动机模型,研究公交车停靠对道路混合交通流的影响.针对港湾式和非港湾式两种不同公交车站设置,在开放边界下模拟了公交车停靠所产生的交通瓶颈问题,给出了车辆入流概率-公交车比例相平面上的相图,区分了自由流相和拥挤... 详细信息

利用双车道元胞自动机模型,研究公交车停靠对道路混合交通流的影响.针对港湾式和非港湾式两种不同公交车站设置,在开放边界下模拟了公交车停靠所产生的交通瓶颈问题,给出了车辆入流概率-公交车比例相平面上的相图,区分了自由流相和拥挤相,研究了相图各区中公交车站附近的平均密度和速度分布图,比较了两种公交车站情况下的道路交通流的动力学特征.研究发现,当公交车比例较小时,与非港湾式车站相比,港湾式车站可以显著改善车站处的交通状况.

关键词：元胞自动机混合交通流交通瓶颈公交车站

车辆进小区的瓶颈效应及其对路段交通流的影响

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上海大学学报（自然科学版） 2022年第2期28卷 215-225页

作者：盛哲周文海高庆飞董力耘上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

车辆提前减速进入居民小区会形成一个交通瓶颈,尤其在晚高峰期间会明显降低道路通行能力.基于考虑慢启动效应的VDR(velocity dependent randomization)模型,并引入期望时间反映车辆进入小区前的提前减速行为,研究了单向单车道和双向两... 详细信息

车辆提前减速进入居民小区会形成一个交通瓶颈,尤其在晚高峰期间会明显降低道路通行能力.基于考虑慢启动效应的VDR(velocity dependent randomization)模型,并引入期望时间反映车辆进入小区前的提前减速行为,研究了单向单车道和双向两车道两种情况.模拟结果显示:当入区概率较大时,存在一个临界进车概率,当进车概率大于临界值时,出现一个流量平台.临界进车概率及其对应的流量值随入区概率的增加而减小;当进车概率小于临界值时,双向两车道系统流量要大于单向单车道.双向两车道时路段上存在3个瓶颈,即小区入口以及上下游路口.小区入口与路口保持一定距离,可减少瓶颈之间的干扰,则小区入口位置的变化对道路通行能力的影响不明显.

关键词：元胞自动机 VDR模型交通瓶颈路段通行能力

考虑车辆相对运动速度的交通流演化过程的数值模拟

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物理学报 2002年第3期51卷 492-496页

作者：薛郁董力耘袁以武戴世强上海大学上海市应用数学与力学研究所广西大学物理系南宁530004

提出考虑了车辆相对运动速度的最佳速度跟车模型 ,对该模型稳定性进行了分析 .对其所描述的交通流的演化过程进行了数值模拟 ,并与未考虑相对运动速度的最佳速度跟车模型作了比较 .

关键词：交通流最佳速度数值模拟跟车模型相对运动速度车辆演化过程

一种改进的一维元胞自动机交通流模型及减速概率的影响

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物理学报 2001年第3期50卷 445-449页

作者：薛郁董力耘戴世强上海大学上海市应用数学与力学研究所

在Nagel Schrekenberg单车道元胞自动机交通流模型的基础上 ,考虑车辆之间的相对运动以及车辆减速概率对交通状态的影响 ,提出了一种改进的单车道元胞自动机交通流模型 .并以该模型进行计算机模拟 ,结果表明 ,在车流状态的演化过程中 ,... 详细信息

在Nagel Schrekenberg单车道元胞自动机交通流模型的基础上 ,考虑车辆之间的相对运动以及车辆减速概率对交通状态的影响 ,提出了一种改进的单车道元胞自动机交通流模型 .并以该模型进行计算机模拟 ,结果表明 ,在车流状态的演化过程中 ,通过确定减速概率与车辆密度的指数v关系来控制车流量 ,不同的v值车流量不同 ,对车辆运动出现堵塞相的相变点有影响 .当v约为 0 75时 ,模拟结果与实测结果符合 .随着车辆密度的增加 ,车辆的局域聚集程度加大 ,平均速度下降增大 ,将出现不稳定的车辆聚集的堵塞相 .在车辆的运动过程中 ,车流的运动相与堵塞相交替出现。

关键词：交通流元胞自动机减速概率堵塞相

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基于教室人群疏散实验的行人流建模和模拟

物理学报 2015年第22期64卷 99-108页

作者：董力耘陈立段晓茵上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

基于教室人群疏散实验,从中归纳出疏散过程中行人的基本运动特征.将桌椅分别视为不可穿越和可穿越的静态障碍物,而行人则被当成可移动的障碍物,这将导致背景场随人群的运动而动态更新,因此可以更好地反映前方拥挤程度对后面人群路径选... 详细信息

基于教室人群疏散实验,从中归纳出疏散过程中行人的基本运动特征.将桌椅分别视为不可穿越和可穿越的静态障碍物,而行人则被当成可移动的障碍物,这将导致背景场随人群的运动而动态更新,因此可以更好地反映前方拥挤程度对后面人群路径选择行为的影响.采用基于动态背景场的元胞自动机模型研究了不同桌椅排列和出口宽度的教室人群疏散过程,给出了疏散时间的空间分布以及平均和最大疏散时间,再现了实验中人群疏散的基本特征.数值模拟结果表明,疏散时间取决于桌椅的排列方式和教室出口的宽度.对于同一种排列,出口越小则疏散时间越长;对于给定的出口宽度,通常随着过道数的增加,疏散时间随之减少;当过道数增加且过道宽度不足以两人并行,从两侧进入过道的行人会发生冲突,使疏散效率有所降低;靠近出口一侧墙壁设置过道有利于人群的疏散.文中进一步分析了模拟与实验结果存在差异的原因.

关键词：元胞自动机背景场行人疏散最大疏散时间

基于元胞自动机模型的高架路交织区交通流的研究

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物理学报 2006年第4期55卷 1711-1717页

作者：雷丽董力耘宋涛戴世强山东大学能源与动力工程学院济南250061 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

高架道路上的交织区时常成为交通瓶颈.以Nagel和Schreckenberg提出的NS元胞自动机交通流模型为基础,考虑到换道因素,对高架路主线为单车道时的交织区路段进行了数值模拟和分析.结果表明:当交通流稀疏时,车流的交织行为对系统影响不大,... 详细信息

高架道路上的交织区时常成为交通瓶颈.以Nagel和Schreckenberg提出的NS元胞自动机交通流模型为基础,考虑到换道因素,对高架路主线为单车道时的交织区路段进行了数值模拟和分析.结果表明:当交通流稀疏时,车流的交织行为对系统影响不大,即使加大交织区长度,整个系统的交通流参数也变化不大;当交通流拥挤时,交织行为会对系统产生不良影响,此时加大交织区长度,可以改善整个系统的交通流状况.模拟结果显示,交织区长度并非越大越好,工程设计中选取一个适宜的中间值,整个系统就可以获得很好的运行效果.

关键词：交通流元胞自动机模型高架路交织区

基于元胞自动机模型的上匝道合流处交替通行控制的研究

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物理学报 2007年第12期56卷 6874-6880页

作者：雷丽董力耘葛红霞山东大学能源与动力工程学院济南250061 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海20007 宁波大学理学院宁波315211

上海市高架道路的上匝道合流处率先实施了交替通行的控制策略.以Fukui和Ishibashi提出的FI元胞自动机交通流模型为基础,对实施该策略前后的上匝道合流处分别建立合理的交通流模型,并对交通流进行了数值模拟和分析.结果表明:当高架路主... 详细信息

上海市高架道路的上匝道合流处率先实施了交替通行的控制策略.以Fukui和Ishibashi提出的FI元胞自动机交通流模型为基础,对实施该策略前后的上匝道合流处分别建立合理的交通流模型,并对交通流进行了数值模拟和分析.结果表明:当高架路主线和上匝道的来流车辆较多时,交替通行控制可以大大改善高架道路交通;当交通流稀疏时,实施控制前后交通流状况基本不发生变化.

关键词：元胞自动机模型上匝道合流处交替通行控制数值模拟