[发明专利]基于元胞自动机模型的城市路网交通流仿真设计方法

摘要

本发明提供一种基于元胞自动机模型的城市路网交通流仿真设计方法，其包括以下步骤：(一)建立由多个双向两车道组成的城市路网；(二)建立车道上的车辆更新规则；(三)建立交叉口处的车辆更新规则，其中交叉口内元胞和交叉口外围元胞上的车辆遵循不同的更新规则，以及建立避免死锁规则；(四)将N辆车随机分布于城市路网，进行仿真实验，其中车遵循步骤(二)和(三)的规则行驶；(五)采集步骤(四)的车的出行数据，并进行计算和分析，用以评价城市路网的交通流的特性。该方法可真实反映双向交通道路和交叉口复杂的车流运行状态，提高在交通仿真的真实性。

主权项

一种基于元胞自动机模型的城市路网交通流仿真设计方法，其包括以下步骤：(一)，建立城市路网：城市路网由S×S条道路组成，每条道路包括相向行驶的两个车道，每条车道被分割成L个元胞，以使每个元胞容纳一辆车，其中该S×S条道路形成多个交叉口，交叉口停车线前方设禁止变换车道线，交叉口处的元胞包括交叉口内元胞和交叉口外围元胞，交叉口外围元胞设于交叉口内元胞的周围，S和L均为正整数；(二)，建立车道上的车辆更新规则：(1)车按照换道规则进行换道；(2)换道后，各条车道上的车按照单车道模型规则前进；(三)，建立交叉口处的车辆更新规则：(1)交叉口内元胞上的车辆更新规则，如果车前方的元胞是空的，则车在当前时间步结束时向前移动一个元胞，否则，车将停车等待；(2)交叉口外围元胞上的车辆更新规则，如果车前方的元胞是空的，且交叉口内不存在车试图占用该元胞，则车向前移动一个元胞，否则，车将停车等待；(3)避免死锁规则，当交叉口内元胞为空，且交叉口外围元胞均被直行或者左转车辆占据时，从交叉口外围元胞的车中随机选择一辆车停车等待，其余的车则前进一个元胞；(四)，将N辆车随机分布于城市路网的元胞上，并为每辆车随机分配另一个元胞作为目的地，车选择起始地与目的地之间距离最短的路完成出行，当车到达目的地后，再随机选择新的目的地，继续在城市路网上行驶，其中，车遵循步骤(二)以及(三)的规则行驶，城市路网的交叉口内的元胞不作为起始地和目的地，N为正整数；(五)，采集步骤(四)的车的出行数据，并进行计算和分析，用以评价城市路网的交通流的特性。