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智能计算机与应用 2024年第6期14卷 56-63页

作者：蒋祝安江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

输送现象广泛存在于社会中,对分析车辆运动规律、解决道路拥堵现象具有重要的现实应用价值。完全非对称排它过程(Totally Asymmetric Simple Exclusion Process,tasep)模型是一种描述一维晶格上粒子运输的经典模型,已被广泛应用于交通... 详细信息

输送现象广泛存在于社会中,对分析车辆运动规律、解决道路拥堵现象具有重要的现实应用价值。完全非对称排它过程(Totally Asymmetric Simple Exclusion Process,tasep)模型是一种描述一维晶格上粒子运输的经典模型,已被广泛应用于交通领域。本文基于排他过程对双道交叉情境下车辆运动进行仿真研究,通过在模型中输入粒子(车辆)进入以及移出该模型(十字路口)的概率α和β,并多次改变α和β的大小,得到不同取值范围下的车辆运动规律密度图,发现在车辆运动过程中,系统始终存在3个稳定相位:高密度-高密度相(HH),低密度-低密度相(LL),高密度-低密度相(HL)。并且最终得到α、β与车辆在交叉道中密度的数学关系,且较为符合真实的交通状况,同时为研究城市交通流模型提供了借鉴。

关键词： tasep模型交叉道车辆运动密度相图运动规律

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基于交通路网的tasep模型的扩展研究

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计算机科学 2020年第1期47卷 265-269页

作者：阮子瑞阮中远沈国江浙江工业大学计算机科学与技术学院

完全非对称的简单排它过程(Totally Asymmetric Simple Exclusion Process,tasep)模型是一种描述一维晶格上粒子运输的一种经典模型,其主要考虑了粒子之间的体积排斥效应,已被广泛应用到生物、交通等领域。文中主要对传统的tasep模型进... 详细信息

完全非对称的简单排它过程(Totally Asymmetric Simple Exclusion Process,tasep)模型是一种描述一维晶格上粒子运输的一种经典模型,其主要考虑了粒子之间的体积排斥效应,已被广泛应用到生物、交通等领域。文中主要对传统的tasep模型进行了扩展研究,结合实际交通网络的结构和特性对tasep模型进行了如下改进:1)粒子在各条边上的跳跃率是异质的,即设置各条边上的跳跃率不同且符合泊松分布;2)在交叉路口的粒子在选择下一个路段时是非随机的。具体地,设计了一种实时路径策略,结合各个时刻各条边上的流量值与粒子数得到对应边上粒子的平均移动“速度”;在此基础上引入“理性”参数α来控制粒子的路径选择:α的值越大,粒子越倾向于运动到平均速度越快的连边上。结果显示,随着参数α值的增大,网络中粒子的整体运动得到了优化,使得系统的流量有较大的提升,从而可以缓解网络拥塞。文中通过结合复杂网络的概念和方法,对传统tasep模型做出了两点改进:1)设计出粒子在交叉口处的路径策略优化其行驶路径;2)为研究城市交通流模型提供了新的思路和方向。

关键词： tasep模型复杂网络路径策略交通流路网结构

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基于多层网络结构的城市路网交通流特性研究

基于多层网络结构的城市路网交通流特性研究

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作者：范鑫烨浙江工业大学

学位级别：硕士

随着经济的快速发展和城市化的不断推进,机动车保有量持续增长,城市道路的负荷不断加重,导致城市交通受到越来越严峻的考验,交通拥堵问题也越来越严重。如何合理规划交通资源和缓解城市交通拥堵问题,已经成为当今社会亟需解决的难题之... 详细信息

随着经济的快速发展和城市化的不断推进,机动车保有量持续增长,城市道路的负荷不断加重,导致城市交通受到越来越严峻的考验,交通拥堵问题也越来越严重。如何合理规划交通资源和缓解城市交通拥堵问题,已经成为当今社会亟需解决的难题之一。交通流模型研究能够为道路的合理规划和交通系统的控制和管理提供理论依据,有助于缓解和抑制交通拥堵。在微观交通流模型研究中,tasep模型和NaSch模型是两个常见的模型。tasep模型相对简单,能够在整体上刻画车辆的运动模式;而NaSch模型加入了一些更具体的因素,能够模拟车辆加速减速等过程。目前大部分的微观交通流模型研究都集中在一维结构和简单网络上,而没有考虑城市路网的多层性。本文针对这一问题,提出了基于多层网络的tasep模型和含长程连边的曼哈顿型城市网络模型,并详细分析了多层性对交通流特性的影响。本文的主要工作如下:1.针对传统有关tasep模型的研究均基于一维结构或简单网络结构的问题,提出了基于多层网络的tasep模型。该模型通过对不同类型的链路设置不同“速度”,即跳跃概率,使网络具有多层性。首先,通过平均场理论解析获得了流量-密度关系的理论解,理论结果与模拟结果能够很好地吻合。然后,通过大量模拟研究了网络的多层性对流量-密度关系的影响,研究发现提高部分路段速度可能会导致全局交通状况变差。最后,通过将高速段上下游分为四类,详细分析段密度分布,解释了这种现象产生的原因。2.针对传统有关NaSch模型的研究集中于一维或简单网络结构的问题,提出了含长程连边的曼哈顿型城市网络模型。该模型通过为长程连边和曼哈顿型城市网络设置不同“速度”使得路网具有多层性,同时,为交叉路口设置交通信号灯,为车辆设置OD属性（即车辆沿着最短路径从起点运动到终点）。然后,通过大量模拟研究了多层性对流量-密度、速度-密度、拥堵中心和拥堵程度的影响。研究发现,随机添加少量长程连边反而使路网整体性能下降。最后,通过分析不同长程连边数和不同状态下的路段密度分布来分析产生这种现象的原因。3.基于多层网络的tasep模型和含长程连边的曼哈顿型城市网络模型,设计并实现了交通流仿真系统。系统通过将密度等参数输入到模型中,得到网络的流量-密度关系、密度分布等交通流特性。

关键词：多层网络 tasep模型 NaSch模型交通流曼哈顿型城市网络

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