基于元胞自动机的自行车建模及其在交叉口通行行为的研究

摘要

城市交通系统是随机性大、影响因素众多的复杂系统,尤其是中国城市的交通,车辆种类繁多,兼有自行车干扰,更是如此.中国的自行车的保有量和出行量都是非常巨大的,是我国混合交通的主要组成之一.要研究我国的混合交通流,必须把以自行车为主的低速交通流和机动车流的研究结合起来,把车流在路段上和交叉口的通行结合起来.而要研究自行车的交通流及其在交叉口的通行问题,首要就是建立自行车交通流模型.现有的自行车模型对自行车的行驶特性分析不够充分,没有考虑到横向速度和纵向速度的关系[3],并且,采用周期性边界条件只能分析稳定的自行车流,对密度变化的自行车流无能为力. 针对混合交通流自行车建模存在不足,通过分析自行车的行驶特性,本文采用二维元胞自动机对自行车进行建模,并采用边界开放条件对模型准确性进行了验证.仿真结果表明,其密度-速度、密度-流量特性均符合理论或经验数值.该模型的建立为城域道路自行车道渠化和信号灯相位设置的研究奠定了基础。