基于元胞自动机的城市路网交通流建模与仿真
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2.2 路网定义与评价指标

2.2.1 参数定义

S×S: 路网规模;

K: 每个路段包含的车道数;

r: 考察时段;

Nt: t时刻路网中的车辆数;

Nt,i: t时刻路段i上的车辆数;

vt,i,n: t时刻路段i上的第n辆车的瞬时车速;

Nt,j: t时刻交叉口j内的车辆数;

vt,j,m: t时刻交叉口j内第m辆车的瞬时车速;

tW: t时刻到达目的地的车辆数;

τt,a: t时刻到达目的地的第a辆车的出行时间;

lt,a: t时刻到达目的地的第a辆车的出行距离;

Ncell: 路网元胞总数;

Q(r): 路网交通量,定义为单位时间内到达目的地的车辆数;

: 路网交通密度,定义为考察时段r内路网的平均车辆密度;

: 路网车速,定义为考察时段r内路网的平均瞬时车速;

: 路段车速,定义为考察时段r内路段i的平均瞬时车速;

: 交叉口车速,定义为考察时段r内交叉口j的平均瞬时车速;

: 考察时段r内到达目的地的车辆的平均出行时耗;

: 考察时段r内到达目的地的车辆的平均出行速度;

: 判断路段是否拥堵的平均瞬时车速临界值;

xn: 某路段第n辆车的位置;

vn: 某路段第n辆车的速度;

vmax: 车辆的最大速度;

dn: 第n辆车与前车之间的距离;

sn: 第n辆车与下游交叉口停止线之间的距离;

p: 随机慢化概率;

Hn: 第n辆车与当前路段的关系,Hn=1表示车辆在同方向的母道上行驶,Hn=0表示车辆在反向车道上行驶;

Hother: 相邻车道与本车的关系,Hother=1表示相邻车道为本车的母道,Hother=0表示相邻车道为本车的反向车道;

dback: 第n辆车与相邻车道后方车辆的间距;

dother: 第n辆车与相邻车道前方车辆的间距;

davoid: 禁止变换车道线的长度;

dsafe: 换道安全距离;

vn,back: 相邻车道后方车辆的速度;

xn,other: 第n辆车在旁边车道中的位置;

Kn: 第n辆车在路段中所处的车道(Kn=1,2…,K,最内侧车道为1号车道,依次向外侧类推);

Kother: 相邻车道的编号;

Fn: 第n辆车在下一个交叉口的转向(Fn∈[1,3],Fn=1时,表示左转,Fn=2时,表示直行,Fn=3时,表示右转);

Psame-same: 母道换母道概率;

Psame-opp: 母道换反向车道概率;

Pturn: 转向换道概率;

ρc(N): 临界密度,定义为从自由流相到堵塞相的密度;

Nc(ρ): 路网容量,定义为临界密度下路网内运行的最大车辆数,即路网元胞总数与临界密度的乘积;

αi(t): t时刻路段i的交通阻抗;

(x,y): 交叉口处元胞的坐标;

(x_front,y_front): 交叉口处车辆前方元胞的坐标;

cells(x,y): 元胞(x,y)的状态,cells(x,y)=1时表示有车,cells(x,y)=0时表示元胞为空;

cells_lane(x,y): 元胞(x,y) 上车辆所属的进口道,cells_lane(x,y)∈[0, 4],cells_lane(x,y)=0时表示元胞(x,y)为空;

cells_direction(x,y): 元胞(x,y)上车辆的转向,cells_direction(x,y)∈[0,3],0表示元胞(x,y)为空,1、2、3分别表示左转、直行和右转;

v(x,y): 元胞(x,y)上的车辆的速度;

d(x,y): 元胞(x,y)上的车辆与前车之间的距离。