广西师范大学学报(自然科学版) ›› 2015, Vol. 33 ›› Issue (1): 7-14.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2015.01.002

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城市混合非机动车流的元胞自动机仿真模型

邝先验, 吴赟, 曹韦华, 吴银凤   

  1. 江西理工大学电气工程与自动化学院,江西赣州341000
  • 收稿日期:2014-11-06 出版日期:2015-03-15 发布日期:2018-09-17
  • 通讯作者: 邝先验(1976—),男,江西南康人,江西理工大学副教授,博士。E-mail: xianyankuang@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51268017);江西省教育厅科技项目(GJJ13427)

Cellular Automata Simulation Model for Urban MixedNon-motor Vehicle Flow

KUANG Xian-yan, WU Yun, CAO Wei-hua, WU Yin-feng   

  1. School of Electrical Engineering and Automation, Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou Jiangxi 341000, China
  • Received:2014-11-06 Online:2015-03-15 Published:2018-09-17

摘要: 在我国中小城市中,非机动车流主要由电动自行车与电动三轮车构成,本文针对两种车辆的实际尺寸和驾驶特性的差异,在STNS(Symmetric Two-lane NaSch)模型的基础上,考虑前车速度效应,建立多车道混合非机动车元胞自动机模型。通过计算机仿真,得到在不同电动三轮车比例、慢化概率下、换道概率下的基本图。结果发现,随着电动三轮车比例的增大,出现了偏析的现象,且非机动车流通行能力降低;随着慢化概率的增加,电动三轮车的减速行为更容易引起堵塞;换道概率对非机动车混合交通流影响较小,随着道路占有率的增加,电动自行车换道成功率曲线快速下降到0,而电动三轮车换道成功率曲线则呈现先增加后减少的趋势。

关键词: 交通工程, 元胞自动机, 电动三轮车, 电动自行车, 换道成功率

Abstract: In china, especially in small and medium-sized cities, mixed non-motor bicycle flow mainly consists of electric bicycles and electro-tricycles. According to the difference in the actual size and driving characteristics of the two kinds of fransportation tools, a mixed non-motor vehicles cellular automata model for mulfiple lans is established considering the velocity effect based on STNS (Symmetric Two-lane NaSch) model. The basic diagrams are obtained under different proportion of electro-tricycle, braking probability and lane-changing probability through computer numerical simulation. The results show that the phenomenon of segregation appeares with the increase of the electric tricycle proportion, and mixed non-motor vehicle traffic capacity and the decreased average velocity. The electric tricycle reduction behavior are more likely to cause congestion with the increase of probability of slowing down. The lane-changing behavior probability has little effect on non motor vehicle mixed traffic flow. With the increase of the lane occupancy, the electric bicycle lane-changing rate curve quickly decreaces to 0, while the electro-tricycle lane-changing rate curve presented increases firstly then decreases.

Key words: traffic engineering, cellular automata, electro-tricycle, electric bicycle, lane-changing rate

中图分类号: 

  • O415.3
[1] NAGEL K, SCHRECKENBERG M. A cellular automaton model for freeway traffic[J]. Journal de physique I, 1992, 2(12): 2221-2229.
[2] JIANG R, HU M B, JIA B, et al. The effects of reaction delay in the Nagel-Schreckenberg traffic flow model[J]. The European Physical Journal B: Condensed Matter and Complex Systems, 2006, 54(2): 267-273.
[3] SAKAI S, NISHINARI K, IIDA S. A new stochastic cellular automaton model on traffic flow and its jamming phase transition[J]. Journal of Physics A: Mathematical and General, 2006, 39(50): 15327.
[4] CLARRIDGE A, SALOMAA K. Analysis of a cellular automaton model for car traffic with a slow-to-stop rule[J]. Theoretical Computer Science, 2010, 411(38/39): 3507-3515.
[5] BENTALEB K, JETTO K, EZ-ZAHRAOUY H, et al. A cellular automata traffic flow modeling of desired speed variability[J]. Chinese Physics B, 2013, 22(1): 018902.
[6] CHOWDHURY D, WOLF D E, SCHRECKENBERG M. Particle hopping models for two-lane traffic with two kinds of vehicles: Effects of lane-changing rules[J]. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 1997, 235(3/4): 417-439.
[7] 肖瑞杰, 谭惠丽, 孔令江, 等. 车辆长度和速度对单车道混合交通流的影响[J]. 广西师范大学学报:自然科学版, 2008,26(2): 26-29.
[8] LAN L W, CHIOU Yu-chian, LIN Zih-shin, et al. Cellular automaton simulations for mixed traffic with erratic motorcycles’ behaviours[J]. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2010, 389(10): 2077-2089.
[9] 李新刚, 高自友, 赵小梅, 等. 混合非机动车流的多值元胞机模型模拟研究[J]. 物理学报, 2008, 57(8): 4777-4785.
[10] 杨晓芳, 牛兆雨, 王建蓉. 基于多值元胞机的混合非机动车通行能力研究[J]. 系统仿真学报, 2012, 24(12): 2577-2581,2586.
[11] 南天伟, 毛保华, 陈志杰, 等. 基于元胞自动机的城市混合非机动车流特性模拟研究[J]. 公路交通科技, 2014, 31(1): 104-109.
[12] 魏丽英, 吴荣华, 王志龙. 考虑公交影响的进口道元胞自动机换道模型[J]. 系统仿真学报, 2014, 26(6): 1327-1330.
[13] 潘卫军, 杨凯. 车辆长度和速度对双车道交通流的影响[J]. 西南交通大学学报, 2013, 48(2): 335-342.
[1] 邝先验, 陈自如. 考虑礼让行人的交叉口机非混合交通流模型[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2019, 37(4): 1-15.
[2] 张学良,谭惠丽,白克钊,唐国宁,邓敏艺. 一种体现心肌细胞传导记忆的元胞自动机模型[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2017, 35(4): 1-9.
[3] 胡郁葱, 陈杰, 邹小健, 陈枝伟. 基于两阶段聚类的电动自行车出行者选择研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2017, 35(3): 22-29.
[4] 黄雯, 谭惠丽. 心脏记忆对螺旋波动力学的影响[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2017, 35(2): 1-8.
[5] 戴静娱, 张学良, 邓敏艺, 谭惠丽. 位置扰动对激发介质中螺旋波动力学行为的影响[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2016, 34(2): 8-14.
[6] 蔡美静, 邝华, 白克钊, 陈若航. 电影厅内部布局及出口位置对疏散效率的影响[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2015, 33(3): 1-6.
[7] 陈思溢, 罗强, 黄辉先. 基于群决策理论的协调控制子区划分方法[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2014, 32(4): 18-25.
[8] 师伟展, 邝华, 白克钊, 孔令江. 固执者对舆论传播动力学的影响研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2014, 32(3): 22-26.
[9] 许钢, 刘海燕, 张超英, 梁振燕. 基于元胞自动机的建构主义理论应用模拟[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2013, 31(4): 7-12.
[10] 邓敏艺, 谭惠丽. 一个双变量元胞自动机模型的定性研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2013, 31(2): 1-6.
[11] 余艳, 白克钊, 孔令江. 行人与机动车相互干扰的元胞自动机模拟研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2013, 31(1): 6-10.
[12] 翟莹, 易忠, 谢正卫, 邓培民, 李王月. 一类特殊规则的二维混合元胞自动机的GOE问题[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2013, 31(1): 37-43.
[13] 覃松, 邓敏艺, 孔令江. 融资融券影响的元胞自动机股票市场模拟研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2011, 29(4): 12-15.
[14] 潘江洪, 白克钊, 邝华, 孔令江. 一种考虑能见度影响的元胞自动机交通流模型[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2011, 29(3): 1-4.
[15] 陈永淇, 白克钊, 邝华, 孔令江, 刘慕仁. 教室内布局对人员疏散影响的研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2011, 29(1): 1-4.
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