混合交通环境下交叉口服务水平的微观仿真研究

论文摘要

随着我国国民经济的迅速发展,物质生活水平的不断提高,人们越来越追求出行的质量和效益。因此,急需加强对城市道路进行科学地规划、设计和管理,以充分发挥道路交叉口的通行能力,提高服务水平。而道路交通设施的服务水平是道路交通规划、设计和管理的重要评价指标,因此正确地评价城市道路交通设施的服务水平就显得尤为关键。目前国内的仿真研究仍较为零散,往往只局限于解决单一问题。在涉及混合交通仿真时,往往忽略非机动车在交通运行中的干扰作用,没有很好的与我国混合交通环境相结合。结合中国混合交通特征的服务水平计算的研究还很少,尤其是利用计算机仿真的方法系统的计算混合交通条件下的交叉口服务水平。本文首先介绍了国内外交通仿真技术的现状,指出现有仿真系统在用于我国混合交通环境下计算交叉口服务水平的不足之处。然后,分析了交通仿真系统的理论和方法,为后面进行交通仿真系统的设计和实现提供理论依据。第三,对混合交通环境下平面交叉口的微观仿真系统进行分析,主要分析了混合交通的特点,仿真目的和功能以及混合交通实体及其行为。第四,本文选取和建立了符合我国混合交通的车辆及行人的运行模型、交叉口基础设施的交叉口静态模型以及交叉口服务水平计算模型。第五,根据系统开发的理论,设计交通仿真系统。最后,本文根据软件开发的技术方法,在北京市四道口交叉口的实测数据的基础上,利用VC++编写程序实现交通微观仿真系统。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1. 引言
• 1.1 研究的背景
• 1.2 国内外交叉口微观仿真系统的发展与研究概况
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 本文的主要内容
• 2. 交通仿真系统基本理论和方法
• 2.1 随机数的产生
• 2.2 仿真策略分析
• 2.3 面向对象的建模技术
• 2.3.1 面向对象技术的功能特点
• 2.3.2 面向对象的建模方法
• 2.4 仿真系统的工程化开发方法
• 2.4.1 系统仿真过程
• 2.4.2 仿真系统的开发过程
• 3. 混合交通环境下平面交叉口的微观仿真系统分析
• 3.1 混合交通特点分析
• 3.1.1 城市道路交通系统特点分析
• 3.1.2 城市道路信号交叉口混合交通系统特点分析
• 3.2 混合交通仿真的一般步骤
• 3.3 混合交通仿真目的和功能
• 3.4 混合交通微观仿真的实体分析
• 3.4.1 自行车、机动车和行人
• 3.4.2 交叉口道路设施
• 3.5 交通行为分析
• 3.5.1 自行车的微观行为分析
• 3.5.2 机动车的微观行为分析
• 4. 混合交通环境下平面交叉口微观仿真系统模型分析
• 4.1 动态运行空间分析
• 4.2 仿真模型总体分析
• 4.3 交叉口基础设施模型
• 4.4 机动车运行模型
• 4.4.1 车头时距产生模型
• 4.4.2 跟车模型
• 4.4.3 冲突分析模型
• 4.5 自行车运行模型
• 4.5.1 自行车产生模型
• 4.5.2 自行车跟驰模型
• 4.5.3 自行车和机动车冲突模型
• 4.6 服务水平指标计算模型
• 5. 系统设计
• 5.1 混合交通微观仿真机制
• 5.2 仿真系统总体结构及模块设计
• 5.2.1 仿真系统总体结构
• 5.2.2 系统模块划分
• 5.3 系统界面设计
• 5.4 交叉口基础设施模块
• 5.5 机动车模块
• 5.6 交叉口冲突分析模块
• 6. 系统实现
• 6.1 仿真程序设计语言和数据结构
• 6.2 仿真过程流程图
• 6.3 交叉口设施模块实现
• 6.4 车辆模块的实现
• 6.4.1 实现方法
• 6.4.2 程序流程图
• 6.4.3 类及实现函数
• 6.5 信号控制模块程序实现
• 6.5.1 实现方法
• 6.5.2 程序流程图
• 6.5.3 类及函数设计
• 6.6 交叉口冲突分析模块程序实现
• 6.6.1 实现方法
• 6.6.2 程序流程图
• 6.6.3 函数实现
• 6.7 数据统计模块程序实现
• 6.7.1 实现方法
• 6.7.2 程序流程图
• 6.8 系统帮助的制作
• 6.8.1 系统帮助的主要内容
• 6.8.2 制作方法
• 6.9 系统验证
• 6.9.1 车辆产生模型的验证
• 6.9.2 交叉口平均延误计算检验
• 6.9.3 机非干扰模型的检验
• 7. 总结与展望
• 7.1 本论文的总结
• 7.2 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集