路段行人过街元胞自动机仿真研究

论文摘要

行人在过街时,会受到对向行人的干扰,在与机动车冲突时,会考虑自身安全,行为变得灵活、多变和复杂,进而会严重影响机动车的运行速度。通过行人仿真,可对实际情况进行模拟,并根据仿真结果制定相应的改善措施,本文将针对路段人行横道处的行人过街行为进行仿真研究。研究了行人过街的交通特性,利用元胞自动机原理建立了两个模型:信号控制行人过街仿真模型以及无信号控制下行人过街仿真模型。第一个模型主要针对行人在无车辆干扰情况下的过街行为;第二个模型加入了车辆运行模块,主要针对行人在有车辆干扰情况下的过街行为。以模型为基础对不同人行横道不同交通条件下行人过街进行了多组仿真,仿真结果与实际情况下行人流的变化趋势相吻合,然后将仿真得到的行人流三参数关系与其他仿真模型和实际调查结果的行人流三参数进行对比分析,发现这两个仿真可以有效的对路段人行横道行人过街行为进行模拟。最后,利用路段行人过街元胞自动机仿真模型研究了信号控制路段行人违章过街对车辆的影响。并分别对信号控制和无信号控制下行人过街交通设施的设置进行了研究,分析了其不足之处,给出了相应的改善措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.3.3 国内外研究现状分析
• 1.4 研究内容和方法
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究方法
• 第2章 行人过街交通特性分析
• 2.1 行人过街需求分析
• 2.1.1 行人过街的客观环境
• 2.1.2 行人过街的主观需求
• 2.2 行人过街行为研究
• 2.2.1 行人过街行为描述
• 2.2.2 行人过街的微观行为
• 2.2.3 行人过街宏观群体特征
• 2.3 人机冲突行为分析
• 2.3.1 行人过街安全心理距离
• 2.3.2 车辆避让行人距离分析
• 2.3.3 人机冲突过程分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 信号控制人行横道行人过街仿真研究
• 3.1 行人过街元胞自动机仿真模型及演化规则
• 3.1.1 模型的描述
• 3.1.2 模型参数
• 3.1.3 演化规则
• 3.2 仿真及其结果分析
• 3.2.1 不同人行横道尺寸的行人流仿真
• 3.2.2 不同权重下的行人流仿真
• 3.2.3 双向过街行人不同比例仿真
• 3.3 仿真结果对比分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 无信号控制人行横道行人过街仿真研究
• 4.1 车辆元胞自动机仿真模型
• 4.2 行人元胞自动机仿真模型
• 4.2.1 改进参数
• 4.2.2 新增参数
• 4.3 无信号控制人行横道行人过街仿真模型演化规则
• 4.4 仿真及其结果分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 仿真应用研究
• 5.1 Footman 软件应用研究
• 5.2 SPV 模型应用研究
• 5.3 路段交通设施设置依据研究
• 5.3.1 路段过街交通设施服务水平
• 5.3.2 信号控制人行横道设施设置研究
• 5.3.3 无信号控制人行横道设施设置研究
• 5.4 本章小结
• 结论
• 一、论文取得的主要研究成果
• 二、进一步研究展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 攻读学位期间所做科研项目
• 致谢