1、交通流理論研究的目標(biāo)在于建立能夠描述實(shí)際交通一般特性的交通流模型，以揭示控制交通流運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，從而有效地指導(dǎo)交通工程實(shí)踐，預(yù)防和緩解交通堵塞，為社會(huì)的和諧發(fā)展提供基本保障。Kerner等人提出的三相交通流理論，作為現(xiàn)代交通流理論研究的熱點(diǎn)，可以用來較好地解釋相當(dāng)～部分實(shí)測(cè)交通現(xiàn)象。然而，人們對(duì)于三相交通流理論，尤其是對(duì)于三相交通流理論中同步流等現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)理的認(rèn)識(shí)還不夠充分。因此，還需要從理論上對(duì)三相交通流理論做更為深入的研究和探討

2、。以元胞自動(dòng)機(jī)為工具對(duì)其進(jìn)行研究，不失為一種有益的探索。 基于元胞自動(dòng)機(jī)的交通流模型作為一類新興的交通流微觀模型，在保留了復(fù)雜交通系統(tǒng)非線性特征的同時(shí)，具備計(jì)算機(jī)模擬速度快、規(guī)則靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，已被交通科學(xué)家廣泛采用。本文在綜合分析了現(xiàn)有部分元胞自動(dòng)機(jī)模型的基礎(chǔ)之上，以元胞自動(dòng)機(jī)為工具，對(duì)三相交通流理論進(jìn)行了建模與模擬。通過計(jì)算機(jī)模擬，重現(xiàn)了大量三相交通流理論框架中典型的交通現(xiàn)象。本文主要工作如下： 1.發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可能導(dǎo)

3、致同步流現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)制：司機(jī)對(duì)于時(shí)間間距的敏感反應(yīng)而采取的過度減速行為會(huì)導(dǎo)致同步流現(xiàn)象的產(chǎn)生。在此基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)根據(jù)時(shí)間間距進(jìn)行隨機(jī)慢化的單車道元胞自動(dòng)機(jī)模型?？紤]到實(shí)際交通條件下司機(jī)對(duì)于時(shí)間間距這一因素比較敏感的特性，在新模型中根據(jù)時(shí)間間距來確定車輛的隨機(jī)慢化概率。模擬結(jié)果表明，該模型能夠較好地重現(xiàn)同步流現(xiàn)象。利用慢啟動(dòng)規(guī)則對(duì)該模型進(jìn)行改造之后，該模型還可以重現(xiàn)從同步流到寬運(yùn)動(dòng)堵塞的自發(fā)以及擾動(dòng)相變，模擬結(jié)果同三相交通流理論基本吻

4、合。 2.采用本文提出的基于時(shí)間間距的元胞自動(dòng)機(jī)模型對(duì)入口匝道交通瓶頸處的交通模式進(jìn)行了建模與模擬。根據(jù)模擬結(jié)果，繪制了相關(guān)的相圖以及時(shí)空?qǐng)D。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，該模型較好地重現(xiàn)了三相交通流理論框架中入口匝道交通瓶頸處各種復(fù)雜的時(shí)空特征。 3.提出了一個(gè)基于模糊推理機(jī)制的單車道元胞自動(dòng)機(jī)模型?？紤]到實(shí)際交通條件下司機(jī)對(duì)于速度、距離等信息的感知是模糊的，將模糊推理機(jī)制引入到車輛的隨機(jī)慢化過程中。既考慮到了車輛速度更新過程中的隨機(jī)