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文档简介

小议元胞自动机在交通中的应用0●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●目录●●0●●第一部分:元胞自动机基木知第二部分:几种经典的用于交通的元胞自动机模型第三部分:考虑连续车辆速度的CA模型●第四部分:元胞传输模型模型交通事件的发生与消散第五部分:自己的MATLAB模拟第六部分:总结CA的不足与下一步工作展●●●●●●●●●●0●●、元胞自动机的基本知识●●●●●●●●1.1~12定义与特征●●0●●●1.1定义元胞自动机的英文名称是cellularatuomaton,是一种运用简单规则,对现实世界进行模拟的种理想化模型。1.2特征是空间、时间都是非连续的,是离散的。二是自动机的参数只取若干个确定的数值。●●●●●●●●1.3发展历程●●0●●1.3发展历程●第一阶段——起始阶段上世纪中叶,JohnVonneumann对复杂系统的逻辑抽象进行了研究。同时,他本人提出了一种能够进行自复制的元胞自动机这种自动机是由二维方形网格组成,由数千个基本元胞构成具有能进行自我复制的功能,(接下页)●●●●●●●●1.3发展历程●●0●●●●每个元胞在同一时刻,呈现的状态可能是29个可能状态中的一种。演化规则主要取决于每个元胞目前所处的状态以及最靠近这个元胞的4个位于东、南、西、北方向的邻居的状态。●这个规则就是Vonneumann规则后来,E.F.Codo,C.G.Langton和JBg等又提出了新的一些规则。●●●●●●●●1.3发展历程●●0●●第二阶段:发展阶段●元胞自动机被提出之后的几十年中,不少学者对其进行了研究,并将它应用到了不同的领域。·1970年,数学家JohnConway提出了生命游戏机的概念,体现了元胞自动机能够模拟复杂的功能。同时,元胞自动机还被用于图像处理中。●●●●●●●●1.3发展历程●●0●●第三阶段:全面发展阶段20世纪80年代初,SWolfram对一维元胞自动机的多种规则进行了研究,提出了著名的Wolfram规则。他注意到,元胞自动机是一个离散的动力系统,因而即使在非常简单的构架下,它也能显现出许多连续系统中遇到的行为。由于元胞自动机的布尔性质(布尔性质即是无(接下页)●●●●●●●●1.3发展历程●●0●●数值误差),同时元胞自动机也没有传统模型的舍位,故可根据精确数值计算的数学模型来研究像复杂性这样的概念。Wolfram的成果有力地证明,元胞自动机是统计力学的重大课题。●当今,wolfram规则仍然是很多学术研究的课●同时,元胞自动机也被应用于交通、地理、岩土工程、结构工程、理论力学等领域●●●●●●●●14元胞自动机在交通中的应用元胞自动机在交通中的应用主要用于仿真交通流交通流的再现与仿真,能够为人们更好地认识交通流的特性和内在规律提供参考,

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