考虑驾驶心理的城市双车道交通流元胞自动机模型_华雪东

1、物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502考虑驾驶心理的城市双车道交通流元胞自动机模型*华雪东卞王箱王昊（东南大学交通学院交通规划与管理江苏行虫点实執宅南京210096 ）Q010年10月28 H收到;2010年12月6 H收到修改稿）采用双车道元胞fl动机模感分析了考虑耀驶心理的城市谊路交通流持性.针对哪驶员用城市逍路行驶时在 换道与减速制动方面的不同心理.分别引人以映驾驶心理的选誓换道概率P,与安全參数入.通过让算机模拟给 出了不同徙抒换叭概年与安仝参教条件下的t辆凍序、密席与沆ht间的关系.并分析了不同偲驶心理対干交通系 统的彬

2、响.研究发现：选择换道槪率对交通流的速度影响并不明显.但选择换道槪率的增大会导致速度的方曲增大 而降低行牟安全；而安全参数的增大可以获得更快的平均车速和題大的交通流垃.关键词：元胞自动机.铭驶心理，选择换道槪率计算机模拟PACS: 45.70. Vn, 89.40.-a71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 08450271994-2015 China Academic Jour

3、nal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 0845021. 引 言从20 III纪初期开始，随着欧災等西方国家的机 动化与城市化水平的提高，交通问题越来越多地困 扰着城市的发展.專实上咆纯依靠新建或改扩建 城市道路、完善配套交通设施并不能很好地缓解交 通拥堵等交通何题近年来对于交通流的分析吸 引了包括物理、数学等众多学科科技T.作者的广泛 关注.如能正确地分析、理解、模拟、预测号控制城 市交通网络中交通流，将有助T交通管理者更好地 组织城市

4、交通提高城市交通出行效率现阶段用 于描述交通流的模型主要包括宏观的连续流模型、 介观的气体动力学模熨以及微观的跟驰模型和元 胞自动机模型 ' 由于交通流是一个离散系统宏 观的模型往往忽略了单个车辆的特性得到的信息 并不完全元胞自动机模型由T-其高度的规则可变 性、强大的复杂计算功能以及固有的并彳f计算能力 等特征使得它在模拟复杂交通流时貝冇很强的能 力；并且在运用元胞自动机模型分析交通流时并 不需要经过“离散一连续一离散”的变换因此采用 元胞自动机模熨分析交通流问题冇苴独特的优 越性.元胞自动机模型的概念最早由S Ncnmann 于20世纪50年代提出，但由于当时计算机硬件以 及编程技

5、术的限制该模型昴初并没右引起学界的 关注.1986年,Cremer和Ludwig121首次将元胞自动 机模型运用到车辆交通的研究中最原始的元胞自 动机交通流模型则是Wolfram所命名的184号 元胞自动机.作为对184号模型的推广与视则的 修正,1992 年 Nagel 和 Schi-eckenberg 4 提出了 一维 元胞自动机NaSch模型；同年v Biham, Middleton和 Levine提出了二维元胞自动机BML模型，确定了 运用元胞广1动机像型研究交通流的早础此后，很 多学者基于不同的规则对NaSch模熨及BML模型 进行了修正，取得了许多研究成果14-201.减巾道路-般

6、由多条车道组成，外侧车道由F 非机动车与行人等的干扰通行能力小于内侧车 道而行驶延谋则大于内侧车道因此縄驶员在操 作车辆行驶时，往往存在避免在外侧车道行驶的心 理以期降低行驶延误规避路侧非机动车与行人 对机动车行驶的干扰同时，在机动车行驶过程中,71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 08450271994-2015 China Academic Journal Electron

7、ic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502国家自然科学越金重点頂目（批麻号*50738001）、国家自然科学M金（批准号：51008074 ）和江苏省门然科学鸟金（批准号：BK2008033 ） 资助的课题.t Ennail: q<lurgk gmai）. coni2011 中国物理学会 Chinese Physical Societyhttp:/wulixb. iphy. ac. cn084502-171994-2015 China Acade

8、mic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502由于前车速度的降低，后续跟驰车辆需采取必要的 制动操作ft!由丁性格的是异，不同n驶员的驶 心理也体现出安全或是刊险的不同特性因此在制 动时车辆的减速也就各不相同.对于上述的线驶 心理所造成的不同耀驶行为与驾驶特性，以往的元 胞ft动机模型并没有考虑，致使模拟结果与现实交 通流运行结果差异校人此外.与高速公路相比城 市道路交通流的特点是道路打用率髙车辆速度分 布相对较低以

9、往的模熨往往采用相同的元胞氏度 和车速，很少对此加以修正.本文针对上述NaSch模型的不足，提出了一种 考虑驶心理的城市双车道交通流元胞门动机模 熨该模熨考虑广车辆住变换牟道和减速过稈中， 由于驾驶员的不同驾驶心理造成的不同车辆行驶 特性为了更接近实际悄况对元胞氏度和车俩速 度进行细分与设定使得小汽车占用两个元胞.通 过计算机程序对模型的数值模拟得到考虑驶心 理条件下的车速、流杲和密度数据及其相互关系， 并分析了不同n驶心理对交通流的彩响.2. 模型的建立将道路视为购条并列的、长度为l的一维离散 格点链，毎-个格点即为一个元胞，其在i时刻的状 态为空或者被车辆占据定义内侧车道为车道1,外 侧车

10、道为车道2并假定道路上行驶的均为小汽车.考虑到城市道路与高速公路的区别，为梢确地 反映城市道路交通流的待性.本文对元胞的氏度啦 新定义取为经典元胞氏度的半，即3.75 则每 辆小汽车占据2个元胞.第K辆车在/时刻的状态 由其速度叫（/ ）表示.V*（1 ） e 0,V_ ,其中1二 为车辆的展大行驶速度V“ = 5.车道，上第人辆 车在t时刻与前车的距离I）；（/）可表示为 叽 Q） = xmxjQ） -,Jt'l1 i为车道编号仃=1.2 ）. X； （/）为车道i上第 K辆车在/时刻的位置（/）为车道i上第K -1 辆车在时刻的位世.为车道i 1.第K - 1辆车 的氏度车道i上第

11、人辆车在/时刻与相邻车道前方 紧邻车俩间的距离叫（!）可衣示为（/）-%/苴中忑 a）为车道i上第人俩车在I时刻的相邻车 道前方紧邻车辆的位置./为相邻车道前方紧邻车 辆的氏度.定义K 0）为车道i上第人辆车在时 刻的速度.V；' a）为其相邻车道前方紧邻车辆的 速度.2. 1.考虑驾驶心理的修正当车辆在城市道路I:行驶时由于前方车辆的 速度降低，跟驰车辆需要采取相应的减速或者变换 債道措施以避免发生交通事故在以往的研穽*1* 作为对NdSth模型的扩充与修正m车道模型住往 被转化为多车道模熨并相应地芳虑车辆变换车道 的要求.但在制定变换车道规则时都是采用贪婪 机制即一旦发现存在换道机

12、会时一定会换道行 驶，并不会占虑铭驶员心理对换道行为的影响王 炜等a指出，车道的通行能力会随着车道的位置而 发生变化对于双车道道路而言苴外侧车道的通 行能力大约为内侧车道的0. &事实上外侧车道由 于会受到路侧非机动车与行人等的影响其通行能 力、速度与密度等交通流参数均会不同程度地比内 侧车道偏小.-般而言对于行驶在外侧车道的车 辆，一MIC满足换道规则绸驶员会立刻换道至内 侧车道；而在内侧车道行驶的车辆终驶员会综合 评价本车道的减速与外侧车道的延谋，最终决宦是 否向外侧车道换道在对南京市中心区停车场的96 位小汽车车主关于换道的调代显示.65.6%的驶 员不总意在外侧车道行驶因此在换

13、道条件满足 的削提下傅驶员会对是否采取换道行为进行口我 选择本文称之为选择换道概率P.当满足车道2 换道至车道1的条件时，若几小于临界换道概率 P.2则车辆将从车道2换道至车道1;而当满足 车道1换道至车道2的条件时若P,小于临界换道 槪率化.,_2则车辆将从车道1换道至车道2.对于确定性减速规则，以往的模型中往往沿用 N；iS«h模型关于确定性减速的规定.-口与前车的 距离久"）不能满足车速的要求那么第A辆车就 立刻减速至叽（f）.即如果V； G） > （r）.则原 NaSch模別将强制设定V； 0 ） = /< 0 ）.这就完成 了确定性减速过程.然而在决定

14、是否减速时，绚驶 员不仪会考虑与前车的距离，而且会根据前车的速 度综合决定是否减速.对于邵驶心理偏安全的耀驶 员不伶瓦前车的速度快慢与否只要两车距离小 于车速就会进行确定性减速；I何对于列驶心理備冒 险的缨驶员当其与前车的距离小于其车速时，铭 驶员会判断前车的车速若前车车速校人则不采 取减速措施.为了描述这种绸驶心理，本文引入了71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502

15、71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502084502-271994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502安全参数入来刻画终驶员的日险程度入e 0,1

16、. AV；., 0 )就表示驾驶员对前车的估计车速易知,A 越大则耀驶员的铭驶心理越偏向于冒险.2. 2.确定性减速规则首先定义确定性减速规则.如果车道i上第K 辆车在t时刻的速度V； a)大于o;(I)与估计车速 aV；a)之和，则强制进行确定性减速即当叫0)+ W)时则设定V； G)=叽 a)+ 入 V*., (t).易知，当A =0时上述规则即为经典NaSch模型中 的确定性减速规则.此时駕驶员的驾驶心理是偏安 全的其减速行为仅仅考虑苴与前车的距离何忽 视丽车也具右的行驶速度.当安全参数入>0时，铭 驶员在决定是否减速时，不仅仅会占虑车距的限 制还会在一定程度上估计前车的速度；随着

17、安全 参数入的增大耀驶员的绸驶心理也越偏向于冒 险对于前车的速度估计程度也越高.当入=1时, 铭驶员的绚驶心理卜分日险，只有当其认为会与陆 车发生碰撞时才会采取减速描施，否则继续行驶.嘟实上入=0的情况并不是最为安全的駕驶 心理.在入=0时由于并不考虑前车的速度一旦 跟驰车辆采取减速措施时，其速度会从V；(D葭接 减速至；0).这种突然性的速度降低意味着很大 的减速度不仅违背了车辆本身的持性，并且在现 实中很容易引起后方车俩的追尾造成交通事故. 因此，为保证确定牲减速的安全性参数入的取值 应为大于零的絞小值.23换道规则车辆的换道视则主要考虑安全性、可移动性、 交通法规和旅行时间最短原则创同时

18、考虑了驾驶 员在不同车道行驶时的换道心理对现右的换道规 则做出了改进当车辆行驶在车道1时，第人俩车的 速度V；，)满足(t)+ av；., a)< y; c)w 武")+ 入 it a) 并H第人辆车的选择换道槪率匕小于临界换道概 率P.-2，则第K辆车换道至车道2；当车辆行驶在 车道2时第A辆车的速度叹(/)满足：(/)+ ai7；.,(I)< y：。)w ：(；)+ 入 vg a), 并且第人辆车的选择换道概率化小于临界换道概率 P .2则第人'辆车换道至车道1 根据交通流帚与路 侧的干扰程度不同，临界换道概率取不同值，这 也可以参见文献21中关于车道修正系数

19、的取值临 界换道槪率匕.2T的值，取叫.2十1综上所述可知车辆进行换道时必须满足l)'K (r) + A 叫T (/)< £ (r) W 眈r ) + W a),(la)(lb)瓦换道规则为(r + I ) = X； (/).(2a)vJ_, d)= e a).Qb)2.4.车辆状态演化综合以上对于NaSch模型的改进，下面给出芳 虑绸驶心理的城市双乍道交通流元胞自动机像熨 在换道、加速、随机减速、确定性减速以及位置更新 过程中的车辆状态演化.2. 4. 1.换道过租对于行驶在车道1上的第K俩车若苴状态满 足下列条件：(I)+ 入叹“ a)< v o)w 肌(/)

20、+ 入y： a),Ga) l< P“2，6b)第人辆车将从车道1换道至车道2此时苴状态演 化可表示为屮 a + 1 ) = X； 0).©a)V2 (/ + 1 ) = V* G ).Ub )对于行驶在车道2上的第人辆车，若其状态满 足下列条件：1) I/) + AV；., 0 ) < 叹 G ) W B： C ) + 入和2 “),(5 ) 第K辆车将从车道2换道至车道1此时其状态演 化可表示为X'a + 1 ) = X： 0),(6a)V' G + 1 ) = V； G ).伍 b )2. 4. 2.加速过程车辆在加速过程的状态演化可表示为V； (/

21、+ 1 ) = min (叫(/ ) + 1,忙,).(7 )2. 4. 3.随机减速过程第K辆车在了+1时刻会以定的槪率几随机 减速.其状态演化可表示为V； G + 1 ) = max (V；(T ) - 1 ,0 ).« )2. 4. 4.驹定性减速过租若第K辆车的速度满足71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 08450271994-2015 Chin

22、a Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502084502-371994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502v'K (i)> nK (i) +

23、入叫“ 0),(9)则需要逬行确定性减速此时J£状态液化可农示为匕 Q) = ；(/) + 入叫“ Q).(10)2.4.5.位還更新过程在上述所右步骤都完成后按照下式更新第K 辆车在f +1时刻的位豐：X；, + 1 ) = X； (/) - 并(/).(11 )3. 数值模拟结果及讨论在数值模拟时，采用周期型边界条件.取定道 路长度为3.75 km则道路被分为1000个格点，即L =1000.假设道路上共右N辆汽车.初始时.N俩车 的位證利速度都是随机分布的.系统每次迭代 110000步统计时舍去前10000步以排除暂态的 影响，并通过模拟系统屮的一个虚拟探头记录后 100000

24、步中每个时间步内车辆向前行驶的元胞数， 其平均值即为车辆的速度仇由于采取了周期型边 界条件任意时刻系统中的车辆总数都不会发生变 化，则车流密度I)= N/L流帚Q = l)v = Nv/L当 取临界换道概率P.2_, = 1时，通过系统中车辆数 N、临界换道概率/.、随机减速概率儿以及安全 参数入的不同取值俟拟不同情况下交通流在城市 双车道道路的运行.图1所示为随机减速槪率化=0.4,临界换道 概率化厂0 8的条件下，不同安全参数入所对应 的车流密度与流量Q的关系.由图1可以看出， 当车流密度 <0.2时安全参数入的取值对流杲 Q的影响非常微小在这一阶段流hl Q随密度I)的 增长很快，

25、曲线的斜率很大当车流密度D > 0.4 时，安全参数入的取值对流量Q的影响依然很小, 但是此时流量开始随着密度的增加而下降.Illi线斜 率比密度<0.2时的|11|线斜率小.半车流密度0.2 W W 0.4时，流幘Q表现出了很大的差异性.此 时随着安全参数入的增大流呈Q的最大值越大， 流量密度Illi线的斜率也越大值彳导注意的是随着 安全参数入的堆大取到最大流帚时所对应的量佳 密度也相应地堆大.事实上当道路的车流密度较 小(DvO.2)时,由于道路上的车流量较少，车辆间 的相互作用也相对较弱，交通流可视为自由流, 驶员很少需要做出确定性减速与换道的行为这种 悄况下无论绸驶员的铭驶

26、心理是偏安全的还是偏 同险，其表现出的铭驶行为在整体上是异不大车 辆都能达到道路的最大限速因此在图1上就显示 出5条曲线的大致重合.当道路上的车流密度较大 (P>0.4)时，此时道路上的车辆较多彼此间相互 影响使得车辆的平均速度降低对于偏丹险的蜩驶 心理何言，虽然终驶员一总试图通过预判浒车速度 *j /求换道以避免减速并获取更大的速度但塑III 于车辆的平均速度低且两车间距小的原因很少右 机会获得更奇的速度苴表现岀的铭驶行为与偏安 全的羯驶员类似，因此图1中的曲线在这个区域也 就大致丑合.对于车流密度处于两者之间(0.2w W0.4 )时与偏安全的树驶员相比爲驶心理偏曰 险的幼驶员可以通

27、过换道和相对少的进行确定性 减連米获得相对更高的车速从I何在相同密度下可 以获得更大的流a 同时在相同密度f的平均车速 更大使得这种悄况下可以在更大的车流密度时达 到流駅q的最大tn.i?l 1/*., =o.4. /»r.,_2 =0.8时.就处0与密度的关系图2所示为随机减速概率/>. =0.4,临界换道 槪率几-2 =0.8的条件下不同参数入所对应的车 流密度与速度“的关系从图2可以看出，速度” 与密度的关系表现出与图2类似的变化规律.当 道路的车流密度较小山<0.2)时，车辆的速度"变 化不人交通流农现为I由流.当车流密度较大(D >0.4 )时速

28、度r随密度I)减小的变化率开始很 快最后逐渐趋缓.对于车流密度处于两者之间O.2ww0.4 )时.速度的变化由于安全参数入的 不同呈现出很人的总异性.随着安全参数入的增 大，交通流保持自由流的时间变氏.由自由流转化 为非自由流时的密度越大，且转化后的速度变化率 越大待别地当密度很小时，自由流的速度。并 不辱于速度的最人值卜“，这是由随机减速过程造71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8

29、 (2011 ) 08450271994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502084502-471994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 )084

30、502成的.图2=0.4.匕2 =。8时.逢度r与密度的关系由以上分析可知半车流密度较小或校大 时，安全参数入的变化对城市双车道道路系统屮速 度r和流皋Q的变化影响不大但是，这并不意味此 时安全参数入对系统的意义不大图3所示为随机 减速槪率P =0.4.临界换道概率P ,_2 =0.8.车流 密度 =0.5的条件下速度I，和速度的方差S与安 全参数入的关系.从图3可以看出随着安全参数入 的增加，车辆的速度"在1.2551.28的范围内变 化' 化ffi度较小LL有增大的趋势这说明在车 流密度校小或者较大时安全参数入的引入对系统 的速度还是存在定影响的此时速度的方差S变 化则很

31、明显安全参数入变人时速度的方差S也随 之变大.当安全参数入0.5时，速度的方差S增氏 变缓.考虑到安全参数A增大时，由于驾驶员的驾 驶心理越来越偏甘险一部分的车辆町以获得相对 较大的车速，因而另部分的车辆的速度则相应偏 小，在平均速度变化不大的前提下系统的方总S变 大了 从安全的角度考虑总是希望车辆在道路I： 行驶的速度差异不大，即速度的方差越小越好，因 此当车流密度较大时一个较小的安全参数入值 对交通系统的安全性是有好处的.图4所示为随机减速槪率P, = 0. 4 .安全参数入 = 0.2时,不同车流密度D下的临界换道槪率P_2 与速度“的关系对比图4 (a)和Q)可以发现，换道 行为对于系

32、统的速度。影响并不明显.当车流密度 较小时交通流为门由流由于车辆间的相互作用 较小车辆很少需妥利用换追来维持或获得匹商的 车速.当车流密度O絞大时，车辆的速度很低，终驶 员总会希望通过变换车道从而获冉更快的速度但 是由于此时的车流流员很大车辆很少能找到穿越 间隙进行换道并且由于前车的速度不高因此换 道车辆提速的可能性也不大.因而在车流密度较小 和较大时，换道对于车速的影响都很小.特别是在71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物理学报 Acta Phys. Sin.

33、Vol. 60, No. 8 (2011 )08450271994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 )084502图3 P4 -0.4. P, ,_2 =0.8.0=0.5时.速度0和方差S与安 全参数入的关系图4儿=0.4.入=0.2时.临界換迫槪曝巴.一 2与速度的关系 (a ) /) »0. 1.0. 2 . 0. 3 . 0. 4 ： 0>)/) »0.

34、5 . 0. 6. 0. 7. 0. 871994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 )08450271994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 )084502084502-571994-

35、2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502180ii邛迪廉.几.凡 A车流密度大小适中(0.2WOW0.4 )时,车辆间的相 互作用逐渐增多，车辆可以选择变道维持或者获得 更快的车速同时在这个密度区间车辆也Yj更多的 机会完成变道过程因此预想此时的车速应该会 随着临界换道概率的提升而有所增加，但模拟得到 的结果却和侦想的不同无论临界换道概率如何变 化车辆的速度并没有明显的变化.图5

36、所示为密度I) =0.85,安全参数入=0.Mi 机减速槪率儿=0.4时速度r和方差S与临界换 道慨率化.L2的关系从图5可以看出，速度r在 0. 2460. 254之间微小变化，且随选择换道慨率的 增大而呈增大的趙势此时，虽然速度“的变化不明 显，们是速度的力差S变化显著能体I.随祎选择换 道慨率的增大術上升.占虑到车辆换道以后会对系 统产生一定的影响，即换道车辆后的跟驰车辆由于 换道车辆的驶离可以获得更快的车速而相邻车道 的后续车辆则会因为换道车辆的驶入而采取必要 的减速制动措施使得车速降低，但是棉体的平均车 速变化不明显，因此速度的方差变大了图5表明, 换道行为对于车辆个体而；T,是维持

37、车速不至于减 速或者获得更快速度的很好措施但是对于系统而 言，换道行为并不能够提升交通系统的平均行驶速 度和流量，相反会因为速度的方差变大而影响交通 系统的安全性.0.44().410. 380. 35图5 I) =0.85. A =0.Pll =0. 4时.速度r和方差S与临界换道 槪率化.一2的关系图6为随机减速概率匕=0.4、安全参数入=0 的条件下不同临界换道槪率P.,-2下的密度1)与 每辆车的平均换道次数的关系图6表明越大的临 界换道概率意味着车俩平均换道次数越多.同时, 在密度0.2 W D W 0.4时.车辆的平均换道次数增 氏校快这也与此时车辆的换道需求增加且换道机 会也相应

38、增加的情况相符.当车流密度D较小时, 平均换道次数随着密度的增加而增加；而当车流密 度较大时卩均换道次数将随着密度的増加而减 小，这与文献23的研究结果相似.图6几0.4入=0时乍说密哎勺平均换逍次数的关系4结 论本文采用了双车道元胞口动机模型研究了不 同的n驶心理对城市道路交通的影响.机据交通丁 程学以及南京市的实地调査明确了咒驶员在城市 道路行驶时并不十分愿意行驶在十扰最大的外侧 车道的现实.里于此，引入了反应縄驶员换道心理 的选择换道概率同时，对于元胞自动机模型中的 确定性减速过程，引入了反映钢驶心理的安全参数 入不同的入ft*代表铭驶员的谨慎或者h险的铭驶 心理通过模型的模拟得到多种悄

39、况卜速度、密度 与流s间的关系(III线.模拟的结果表明，选择换道 槪率可便换道车辆很女(维持行驶速度，但是对于交 通系统的流斎与平均车速影响不大安全参数入对 交通系统的影响则较为明显在车流密度0.2 w I) w o. 4时.偏日险的耀驶心理»r以获得更快的车速. 提高交通系统的流量.凤后需要指出的是本研究忽略了城市道路屮 公交车停辂对交通流的影响.事实上，在城市道路 的外恻车道，右一定数帚的公交车行驶与停靠，公 交车不同于社会车辆的行驶持性会对交通流造成 定的影响因此在后续的研究'I'.Yj必要在现右 模型中加入公交车的影响.71994-2015 China Ac

40、ademic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 08450271994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502084502-671994-2015 China Academic Jou

41、rnal Electronic Publishing House. All rights reserved, ki.nel物 理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 60, No. 8 (2011 ) 084502Iuun Y W 2009 Ph D DiMCrtalion (Hefei： llnivernily <>(Science an<l Technology of China ) (in Chinese)袁H明 2009 博土学位论文(合靶：中国科学技术大学)2. Cremer M 4 Lmlwig J 1986 Malh. Comp. Simul 28 2

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