元胞自动机双车道模型耦合效应研究_杨青勇(2)

。2

)

表示快

空且其后

格为空前一格点也为空则以概率 P oi

t

l

车道初密度则慢车道的初密度八一.

a

0 Pl

2,

纵坐标表

转到快车道格点前方紧邻有格点,,

十 1上;快车道格点,

i

上的车如果,

,

示

系统从初态演化到稳定终态各量 (除两外 )的统计

2

个格点都为空则前移,

2

个格点如果只,

平均值两图显示了在初密度分布确定的情况下终态各量的值.

i

十 1为空则只移动一个格点否则在快车道1

P

,

、

P:

分别表示系统稳定终态慢快车道上,

、

不动但如果慢车道格点 i+ o都为空则该车以概率 P用布尔变量 e: (了)i、

为空且其前后一格点i

,

车辆的平均密度,

v;

、

v

:

分别表示系统稳定终态慢快.

、

,

2

转到慢车道格点),

+ 1上

.

车道上车辆的平均速度总交通流量Jl、

J

是双车道系统稳定终态的、

e

:+ ( S:’

+’

分别表示慢 (快 )车道第、

J

Z

分别为慢快车道稳定终态的流

格点

t

、

t

十 1时刻的占领状态布尔变量等于 1表示,

量

.

格点上有车等于

。表

示格点为空;川u (砰 )川u t (劣) t)

分别是慢川 (砰)u

、

快车道转出 (转人(母)为 l

概率布尔变量Po u,

,

‘

、

产;

u‘

的概率分别为.

,

(P.

.n

,

)

、

f匕 l啊写

n x

o P

t Z u

(尸

mZ

)

;

用带横杠的量表示补布尔变量:

则

(0 1

0/e

12 )

双车道模型的演化方程如下1,】

慢车道的演化方程又又及叉_ l+ 1一】

’ _ 1、+户一 e:日十 e:e几〔又十及又

十又及及

_

,

*,

+

十 1

+

1

+及又又又;:

一,

+】

+ 2

又窝〕十图 l 0流量随 PF igin er e a s e.

十 3

以

日日日尽尽砰又e+’

一1

快车道的演化方程一尽*】 e

尸帅 l~:

尸o t u

:

~ge a

1

,

取不同的fte n.

a

值时双车道模型的总lan es

_

1

及尽2

_

」

十又十 1

_

2

及及+尽又以

一,

+,

[:e

+,

+

的变化1

F lu2

x

e

h

a n

o

he

t

w

o

一

y2

s

te

m1.

w it h6;

t

he

闷

+,

+日己一 l

拜十己己日川]+:{心.

l:

o

f P 0: a.

a t

d if f0.

e r e n t

wh

P

ou,

1

一 P:

o u:

=

又又及及

一2

十 l e _ l e

一.一一甲一: a

~;

2

;

一勺一

川一 0 4.

;

一盛一

a

一 0

一 0 8

一.

.一州一 1 0a

计算机数值模拟及讨论设双车道交通系统的总车辆数为 N系统车辆赞度刀 P一*,

图不同的一 0 2= 0.

1

是取不同的,

值时双车道模型的总流量随.

快车道初密度分布的变化情况由图a,.、 .

1

可以看出对,

,

一一

、.

万下‘JJ

N

_,

,

t

叮乡四的半均速度为k

一

,

.

_

,

.

一

_

_

一

1,

v

一,

示J V

习

k

’

N

‘

,

值随着密度的增大都存在一个最大流量。

值 (约为 0 5 5 )分别对应于不同的初密度分布如,.

时,

,

P O:=

0.

.

7

,

P O,二

a,

P O:一 0夕。2

.

14=

; a·

= 0 6,

.

时

,

八:

其中 N是时刻具有速度为t

的车辆数则总交通流0 P,,

5夕,

。、

= 0

3

;a

一 1

时

二户

。,

O 4

通过计算二.

量定义为

J

,

一

风

.

初始时刻慢车道车辆密度为2,

可知1

双车道系统达到最大流量时的密度 ( P2、

0快车道车辆密度为 P广西科学20 0 3

则

0刀二 P10

,

+两21

2,

两道初密度

两+ P 0

,”

。

)都在里十 2塑一.-

一

_

0 -

.

4

一

一二一~~二。、一一一左右接近于慢快车道的临界密州~一~曰~~~~洲,

、

,

二.

、

’

切

、

’

户’

年

2

月

第

卷第

期

度

:。尸二 0

.

。 C 5夕= 0

,

.

3 3[ 5

,

6

,

’。

〕

的平均值,

0

.

41 5

.

可见p,

,

:塞的混合相;当。 8 3<两<

,

1

,

平均密度夕>,

0 5

.

时

,

不论两车道上初密度分布如何只要使系统密度持在0.

保,

开始时快车道上受堵的车辆转移到慢车道上当慢车道的车辆增加到临界密度时原则上就不再允许车辆转人但是由于此时系统将出现涨落现象而导致慢车道的车辆增加而出现局部阻塞此时系统属于有藕合的局部阻塞相从图 2中还可看出在Jl,.

4

左右最终都能使系统达到最大流量我们.

,

,

称此密度为系统的临界密度在达到临界密度以前,,

,

系统流量随密度增大而增大在超过临界密度后系统流量随密度增大而减小即系统出现局部堵塞相但除a~1,.

,

,

.

,

凡:

、

0

.

8

时

,

J

,

的情况外系统均不出现完全堵塞相在谭,,.

J

:

及v

,

二,.

,

二2

均相交这与文献[ 1 2]的数值模拟结,

,

惠丽的论文 (谭惠丽孔令江刘慕仁元胞自动机交通流模型中的车道藕合效应计算物理学会第五届年会学术交流论文0 7,.

果有所不同这是值得今后进一步探讨的问题3

200 2

.

)

中也有类似的性质

.

小结以上研究表明:

0 6 一沐0研嘴。.

.

快慢双车道模型的交通流

,

当快、

5 0 4.

慢车道的初密度分布不对称时将产生藕合现象屏蔽现象和涨落现象等车道藕合效应;系统将随两车道初

0 3 0 2 0 l 0、 .

.

始密度分布以及平均密度的不同而呈现出无藕合的自由运动相、

有祸合的畅通相、.

、

部阻塞混合 …… 此处隐藏：1654字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……