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采用Cellular Automaton法模拟铝合金的微观组织 被引量:32
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作者 许庆彦 柳百成 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期328-331,共4页
采用 Cellular Automaton微观模型 ,并与宏观的传热计算相结合 ,对砂型铸造铝合金铸件的凝固组织形成进行了模拟。在模拟过程中 ,采用连续形核的方法处理液态金属的异质形核现象。通过高斯分布函数描述形核质点密度随温度的分布关系 ,... 采用 Cellular Automaton微观模型 ,并与宏观的传热计算相结合 ,对砂型铸造铝合金铸件的凝固组织形成进行了模拟。在模拟过程中 ,采用连续形核的方法处理液态金属的异质形核现象。通过高斯分布函数描述形核质点密度随温度的分布关系 ,在给定过冷度时对分布函数求积分可得该时刻的形核密度。晶粒生长模型则考虑枝晶尖端生长动力学和择优生长方向〈1 0 0〉晶向。模拟计算结果表明 ,在冷却速度不变的情况下 ,随着形核分布参数ΔTN 增加 ,所得到的晶粒尺寸增大。 展开更多
关键词 铝合金 微观组织模拟 cellular automaton方法 形核 铸造 晶粒长大
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Cellular Automaton法模拟铝合金微观组织的形成 被引量:1
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作者 金玉嘉 丁雨田 许广济 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第1期13-15,18,共4页
采用Cellular Automaton微观模型,在给定冷却曲线的条件下,对铝合金板材凝固过程组织的形成进行了二维数值模拟。采用连续形核的方法处理液态金属的异质形核现象。用CA算法处理晶粒生长过程,考虑了枝晶尖端生长动力学和优先生长方向<... 采用Cellular Automaton微观模型,在给定冷却曲线的条件下,对铝合金板材凝固过程组织的形成进行了二维数值模拟。采用连续形核的方法处理液态金属的异质形核现象。用CA算法处理晶粒生长过程,考虑了枝晶尖端生长动力学和优先生长方向<100>晶向。通过模拟动态再现了凝固过程中晶粒的形核与生长。结果表明,在形核分布参数不变的情况下,随着冷却速度的增加,所得晶粒尺寸增大。 展开更多
关键词 铝合金 微观组织模拟 CA方法 形核与长大
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车路协同下基于元胞自动机的精细交通流模型
3
作者 李珣 程硕 +2 位作者 吴丹丹 张蕾 王晓华 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期225-232,共8页
针对经典元胞自动机交通流模型中元胞尺寸难以准确表达车辆间位置关系的问题,提出通过细化元胞尺寸对基于元胞自动机的双车道模型(symmetrictwo-lanecellularautomaton,STCA)进行改进的方案.首先,分析城市道路双车道环境下的位置、速度... 针对经典元胞自动机交通流模型中元胞尺寸难以准确表达车辆间位置关系的问题,提出通过细化元胞尺寸对基于元胞自动机的双车道模型(symmetrictwo-lanecellularautomaton,STCA)进行改进的方案.首先,分析城市道路双车道环境下的位置、速度、加速度以及车辆间的相互影响,并基于元胞自动机搭建相应数值模型,特别地,针对现有基于元胞自动机的交通流模型与实际车辆行驶现象不符的问题,改进其道路尺寸和元胞表征形式,建立精细化元胞自动机车道模型;其次,结合实际车路环境,对STCA模型中的道路堵塞、换道等行为重新定义,并将车道规则与精细化车道模型相结合,建立新的交通流模型STCA-CH;最后,与STCA、STCA-I、STCA-S、STCA-M模型相对比,通过分析在不同车辆密度下的平均速度、平均流量、换道频率及时空图,验证STCA-CH模型有效性.结果表明,STCA-CH模型的换道频率相较于STCA-M模型提高约21.14%,最大平均流量较STCA-I、STCA-S和STCA-M模型分别提升约25.76%、11.30%和3.75%. 展开更多
关键词 交通工程 微观交通对象 车路协同 元胞自动机模型 细元胞
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基于行人时间压力的火灾疏散模型及仿真研究
4
作者 马月瑶 章志超 +2 位作者 张文科 农婷婷 施朦 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第5期147-156,共10页
为探讨行人心理因素对火灾疏散行为的作用机制,基于建筑物消防安全守则,结合火灾产物数据和精细网格元胞自动机模型,引入行人的预动作时间因素,构建定量计算行人时间压力的火灾疏散模型。开展不同火灾场景下的模拟仿真,研究出口布局和... 为探讨行人心理因素对火灾疏散行为的作用机制,基于建筑物消防安全守则,结合火灾产物数据和精细网格元胞自动机模型,引入行人的预动作时间因素,构建定量计算行人时间压力的火灾疏散模型。开展不同火灾场景下的模拟仿真,研究出口布局和预动作时间对行人时间压力及疏散过程的影响。研究结果表明:在火灾场景中,行人的预动作时间会极大地增加疏散时间;两侧对称的双出口布局能降低行人的时间压力,并提高疏散效率;在单层多房间复杂场景中,火灾发生房间内行人的时间压力更大,而其余的对侧房间中的行人具有相似的疏散表现,并且火灾位置越靠近出口,行人的疏散效率越低。研究结果可为建筑设计优化、消防安全管理以及火灾应急疏散策略的制定提供重要参考。 展开更多
关键词 时间压力 火灾疏散 元胞自动机模型 预动作时间 疏散动力学
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地铁车站步行障碍行人避让行为建模与进出站仿真 被引量:1
5
作者 郝妍熙 卫书彤 +2 位作者 胡华 王润祺 刘志钢 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期210-220,共11页
为向步行障碍人群提供更精细化的出行服务,本文研究步行障碍行人微观出行行为,解析不同个体属性行人间的冲突避让行为机理。从行人的生理差异角度出发,扩展传统元胞自动机模型场域,同时改进场强模型和模型更新规则,建立步行障碍行人运... 为向步行障碍人群提供更精细化的出行服务,本文研究步行障碍行人微观出行行为,解析不同个体属性行人间的冲突避让行为机理。从行人的生理差异角度出发,扩展传统元胞自动机模型场域,同时改进场强模型和模型更新规则,建立步行障碍行人运动及避让行为的元胞自动机模型。通过构建行人运动场地实验,提取普通行人和步行障碍行人轨迹,分析其运动速度、运动偏移角度和横向移动距离等冲突避让特征参数,标定元胞自动机模型中的相关参数。场地实验结果表明,步行障碍行人的运动能力较差,自由度较低,其在冲突避让过程中的偏移角度和偏移距离均明显小于普通行人,主要通过降低行走速度进行被动避让。仿真结果显示,行人速度及普通行人、轮椅行人和婴儿车行人的横向偏移距离与实测数据的误差分别为2.74%、3.35%、6.71%、6.16%。最后,基于改进模型对上海地铁迪士尼站站台层乘客出站场景进行仿真,进一步验证了模型的有效性,并提出无障碍电梯布设的优化方案。步行障碍行人仿真模型的有效建立,可为地铁无障碍电梯等无障碍设施的规划和设计提供理论支持。 展开更多
关键词 城市交通 步行障碍行人仿真 元胞自动机建模 地铁车站 避让行为
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Al-4.5%Cu合金凝固过程显微组织的数值模拟 被引量:8
6
作者 刘永刚 陈军 +2 位作者 潘冶 孙国雄 仇春荔 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1130-1135,共6页
对Al 4 .5 %Cu二元合金在水冷铜型中的凝固进行了模拟 ,建立了耦合温度场、浓度场和微观生长过程的凝固组织模拟模型。以CA(CellularAutomaton)技术为基础 ,建立了晶粒生长过程的局部演变规则 ,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程。将相同条... 对Al 4 .5 %Cu二元合金在水冷铜型中的凝固进行了模拟 ,建立了耦合温度场、浓度场和微观生长过程的凝固组织模拟模型。以CA(CellularAutomaton)技术为基础 ,建立了晶粒生长过程的局部演变规则 ,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程。将相同条件下的实验结果和模拟结果进行了对照 ,检验了模型的正确性与适用条件。 展开更多
关键词 显微组织模拟 cellularautomaton技术 宏微观耦合模拟
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基于弹性安全换道间距的元胞自动机交通流模型 被引量:15
7
作者 王永明 周磊山 吕永波 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1159-1162,共4页
实际交通中,换道车辆的行驶速度不同,其所需要的安全换道间距也不尽相同。具体表是,高速行驶的车辆换道迅速、敏捷,而低速行驶车辆换道踌躇、犹豫。因而,对所有换道车均设定一个固定的安全换道间距是不恰当的,前人很少在这方面进行研究... 实际交通中,换道车辆的行驶速度不同,其所需要的安全换道间距也不尽相同。具体表是,高速行驶的车辆换道迅速、敏捷,而低速行驶车辆换道踌躇、犹豫。因而,对所有换道车均设定一个固定的安全换道间距是不恰当的,前人很少在这方面进行研究;结合现实提出的弹的安全换道间距规则,在改进前人模型仿真质量的同时,也提高了车辆的换道频率。模拟结果显示较以前模型,提出的元胞自动机模型将可改善道路的通行能力、提高道路资源的利用效率。 展开更多
关键词 交通流 元胞自动机 换道间距 安全
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浓雾环境下车车通信对交通事故的影响分析 被引量:6
8
作者 陈宇峰 向郑涛 +2 位作者 闫蓬 董亚波 夏明 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期109-116,共8页
雾天环境下驾驶员会表现出和正常天气不同的驾驶行为,给行车安全带来威胁.为保证交通安全,交通管理部门在浓雾环境下关闭高速公路,给人们出行带来不便.分析浓雾环境下基于传统目视和基于车车通信的驾驶行为,建立了交通流元胞自动机模型... 雾天环境下驾驶员会表现出和正常天气不同的驾驶行为,给行车安全带来威胁.为保证交通安全,交通管理部门在浓雾环境下关闭高速公路,给人们出行带来不便.分析浓雾环境下基于传统目视和基于车车通信的驾驶行为,建立了交通流元胞自动机模型.模拟结果表明:车车通信能够有效减少车辆分布的'局部聚集效应',从而大大降低交通事故率;当车辆密度较小时,交通事故率的降低效应尤其明显.本文的研究为高速公路在浓雾环境下采用车车通信技术实现车辆连续放行提供参考. 展开更多
关键词 公路运输 交通流 元胞自动机模型 交通事故 浓雾
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金属凝固显微组织的计算机模拟 被引量:16
9
作者 朱鸣芳 于金 洪俊杓 《中国工程科学》 2004年第5期8-16,共9页
应用计算机数值模拟技术研究金属凝固显微组织的形成规律是材料科学发展的重要前沿领域之一。文章对该领域的最新研究进展作了简要评述 ;重点介绍了作者发展的一个改进的MCA (modifiedcellularautomaton)
关键词 凝固 显微组织 计算机模拟 cellular automaton模型
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车路协同下基于行车指引的改进STCA双车道换道模型 被引量:9
10
作者 李珣 马文哲 +2 位作者 赵征凡 张凯兵 王晓华 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1134-1142,共9页
为提供一种车路协同交通环境可采用的换道规则,提出了一种基于行车指引的改进STCA双车道换道模型STCA-M.首先,对车路协同交通环境中的车辆间关系进行分析,根据位置、速度、加速度等需交互的基本信息构造了威胁评价函数;其次,根据动态安... 为提供一种车路协同交通环境可采用的换道规则,提出了一种基于行车指引的改进STCA双车道换道模型STCA-M.首先,对车路协同交通环境中的车辆间关系进行分析,根据位置、速度、加速度等需交互的基本信息构造了威胁评价函数;其次,根据动态安全距离和路段实时拥堵状态建立双车道车辆行车指引函数,提供诱导车速和换道指引.最后,在数值分析中,分别与STCA、STCA-I、STCA-S模型以及混合双车道交通流模型在不同车辆密度下的平均速度、平均流量、换道频率以及时空斑图进行对比.结果表明,STCA-M模型的换道频率较STCA-S模型提高了约6.91%,最大平均流量较STCA-I和STCA-S模型分别提高了约21.21%和7.28%.车路协同下的协同换道模型STCA-M能够有效调节双车道路段微观交通对象的运动趋势,提高车辆换道和道路使用效率. 展开更多
关键词 交通工程 微观交通对象 车路协同 元胞自动机模型 换道模型
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基于CAFE法优化易切削钢9SMn28锰硫比 被引量:6
11
作者 王金龙 王福明 +1 位作者 李长荣 程慧静 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第5期10-13,共4页
应用CAFE法,模拟了易切削钢9SMn28三维微观凝固组织及其结晶过程。模拟结果与实验结果吻合较好,模拟结晶过程与实际结晶过程相符。模拟优化了易切削钢9SMn28最佳的锰硫比,确定的最佳值为4.44,即锰为1.2wt%、硫为0.27wt%,并通过热力学计... 应用CAFE法,模拟了易切削钢9SMn28三维微观凝固组织及其结晶过程。模拟结果与实验结果吻合较好,模拟结晶过程与实际结晶过程相符。模拟优化了易切削钢9SMn28最佳的锰硫比,确定的最佳值为4.44,即锰为1.2wt%、硫为0.27wt%,并通过热力学计算分析了原因。 展开更多
关键词 元胞自动机-有限元模型 模拟 优化 锰硫比
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基于元胞自动机模型的公交车在站延误研究 被引量:6
12
作者 石琴 刘魏娜 黄志鹏 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期10-12,27,共4页
文章运用元胞自动机模拟公交停靠站站长及公交车在站停靠乘客上下车的过程,考虑交叉口与公交车站距离过近致使公交车成簇式到达对停靠站的影响,并改变站台容纳数和乘客到达数量得到相应的公交车站内站外延误。对模拟得到的延误数据进行... 文章运用元胞自动机模拟公交停靠站站长及公交车在站停靠乘客上下车的过程,考虑交叉口与公交车站距离过近致使公交车成簇式到达对停靠站的影响,并改变站台容纳数和乘客到达数量得到相应的公交车站内站外延误。对模拟得到的延误数据进行分析,结果表明当公交车成簇式到达时,站台容纳数的增大并不能根本改善公交车在站延误,且使公交车站内延误增大。模拟结果说明公交车在停靠站的到达状况对公交车在站延误具有决定性作用,对公交停靠站的改善应充分考虑交叉口对公交车行车及停靠站的影响。 展开更多
关键词 元胞自动机模型 公交停靠站 簇式到达 公交车延误 站台容纳数
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基于跟车思想的一维元胞自动机交通流模型 被引量:38
13
作者 董力耘 薛郁 戴世强 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2002年第4期331-337,共7页
提出一个改进的一维元胞自动机模型来模拟周期性边界条件下高速公路上车流运动· 基于跟车模型的思想 ,根据所研究车辆与其前方紧邻车辆之间的间距和相对速度来确定该车的运动 ,间接地反映了次近邻车辆的影响· 通过引入安全... 提出一个改进的一维元胞自动机模型来模拟周期性边界条件下高速公路上车流运动· 基于跟车模型的思想 ,根据所研究车辆与其前方紧邻车辆之间的间距和相对速度来确定该车的运动 ,间接地反映了次近邻车辆的影响· 通过引入安全间距来描述高速运动车辆接近前方缓行车辆时的减速行为 ,并利用随机减速概率来反映减速行为中的随机因素· 由于安全间距的引入 ,当减速概率大于零时在较高密度下就出现完全的阻塞相· 同时在本模型中采用的是有条件减速 ,因而可以较好描述交通实测中观察到的现象· 在临界密度附近 ,车流运动处于亚稳态并呈现出滞后现象· 由于本模型对于车辆微观运动的合理描述 。 展开更多
关键词 元胞自动机 交通流模型 亚稳态 滞后现象 跟车模型
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交通流中的自组织临界性研究 被引量:4
14
作者 汪秉宏 毛丹 +1 位作者 王雷 许伯铭 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第1期45-51,共7页
交通流元胞自动机模型呈现出显著的车流自组织临界性及从自由运动相到堵塞相的相变行为 .由于交通流模型中车辆之间的复杂耦合相互作用所引起的高阶时空关联 ,采用传统的考察局域格点车辆占据状态的动力学演化方法 ,尚未有任何国内外学... 交通流元胞自动机模型呈现出显著的车流自组织临界性及从自由运动相到堵塞相的相变行为 .由于交通流模型中车辆之间的复杂耦合相互作用所引起的高阶时空关联 ,采用传统的考察局域格点车辆占据状态的动力学演化方法 ,尚未有任何国内外学者得到过高速车辆的一维和二维交通流模型的相变基本图的精确解析描述 .作者摒弃传统思路 ,采用以相邻车辆距离为变量的全局动力学演化考察方法 ,通过完全严格的逻辑推理及统计力学细致平衡条件的运用 ,首次给出了允许高速车随机减速的一维交通流 Fukui-Ishibashi元胞自动机模型相变基本图曲线的解析平均场方程 ,所得结果与模型的直接数值模拟可以精确地吻合 .基于交通流中实际车辆的加速及延迟行为 ,进一步提出两种新的一维交通流元胞自动机模型——限制加速模型和追尾车随机减速模型 .应用考察车距动力学演化的方法 ,仍然能够得到两个新模型相变基本图的精确解析平均场方程 .这些精确解析结果的获得既对于交通流复杂系统的自组织临界性和相变行为提供了基本的物理理解 ,又对于高速公路实际交通运输的信息管理和控制具有指导意义 . 展开更多
关键词 交通流 元胞自动机模型 自组织临界性 阻塞相变 基本图 平均场论 交通信息管理系统
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大型货车影响的高速交通流元胞自动机模型 被引量:4
15
作者 顾九春 陈燕 +1 位作者 汪海龙 张全忠 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第7期236-238,共3页
高速公路上的车辆到达是随机的,且含有车型大、运行速度低的大型货车,其对交通流影响很大。结合我国高速公路特点,通过重新标定元胞长度、运行车速、随机慢化机制和制定车道转换规则,建立了开放边界条件下大型货车影响的双车道多速混合... 高速公路上的车辆到达是随机的,且含有车型大、运行速度低的大型货车,其对交通流影响很大。结合我国高速公路特点,通过重新标定元胞长度、运行车速、随机慢化机制和制定车道转换规则,建立了开放边界条件下大型货车影响的双车道多速混合交通流元胞自动机模型;通过计算机模拟分析了速度、密度、流量三参数之间关系,寻找出了大型货车占有率、随机慢化概率等因素对交通流的影响规律。 展开更多
关键词 元胞自动机 大型货车 混合交通流 计算机模拟
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一种考虑能见度影响的元胞自动机交通流模型 被引量:3
16
作者 潘江洪 白克钊 +1 位作者 邝华 孔令江 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第3期1-4,共4页
本文建立一种考虑能见度影响的元胞自动机交通流模型,研究了产生概率、消失概率及能见度对交通流的影响。计算机模拟结果表明,产生概率和消失概率均只在一定范围内影响系统流量的变化;能见度影响的路段为系统的瓶颈,为避免其上游路段出... 本文建立一种考虑能见度影响的元胞自动机交通流模型,研究了产生概率、消失概率及能见度对交通流的影响。计算机模拟结果表明,产生概率和消失概率均只在一定范围内影响系统流量的变化;能见度影响的路段为系统的瓶颈,为避免其上游路段出现严重堵塞,应根据能见度大小,对产生概率和消失概率进行合理调节;当能见度很低时,瓶颈路段及其上游路段出现严重堵塞。 展开更多
关键词 交通流 元胞自动机模型 能见度 瓶颈
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基于CA模型的中小学放学门口道路交通仿真 被引量:7
17
作者 庞明宝 陈静 杨敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期927-934,共8页
研究基于元胞自动机模型的中小学放学期间学校门口道路交通流仿真问题。在STNS(symmetric two-lane Nagel-Schreckenberg)模型的基础上,建立一个受中小学放学影响下学校门口道路交织区段的元胞自动机模型,对放学期间的道路交通流特性进... 研究基于元胞自动机模型的中小学放学期间学校门口道路交通流仿真问题。在STNS(symmetric two-lane Nagel-Schreckenberg)模型的基础上,建立一个受中小学放学影响下学校门口道路交织区段的元胞自动机模型,对放学期间的道路交通流特性进行了仿真,对驾私家车接学生和乘校车学生比例、学校错峰放学对道路交通流的影响进行了仿真实验分析。结果表明减少私家车接学生比例、增加乘校车学生比例、选择合适的错峰放学时间,可在保证交通安全的前提下达到抑制交通拥堵、减少车辆总通行时间从而提高道路实际通行能力的目的,证明了该仿真模型的正确性。 展开更多
关键词 交通仿真 混合交通流 元胞自动机模型 中小学校 错峰放学
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基于元胞自动机的路面车流荷载 被引量:3
18
作者 陈向东 金先龙 +1 位作者 张晓云 李政 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期870-873,共4页
引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟路面上的车流荷载,用元胞的演变规则分析车流行驶过程中各个车辆的速度以及它们之间车距的变化;车辆振动模型采用1/4车身结构的2自由度模型,并根据国家标准GB7031-86规定生成路面轮廓的时域... 引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟路面上的车流荷载,用元胞的演变规则分析车流行驶过程中各个车辆的速度以及它们之间车距的变化;车辆振动模型采用1/4车身结构的2自由度模型,并根据国家标准GB7031-86规定生成路面轮廓的时域信号.分析了某盾构隧道在车流荷载作用下的动力响应,为研究车流荷载作用下隧道结构动力响应提供了数值参考. 展开更多
关键词 车流荷载 元胞自动机模型 路面不平度 动力相互作用
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超速行为对交通流扰动影响的仿真研究 被引量:4
19
作者 王永明 周磊山 吕永波 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3301-3304,共4页
超速行驶是引起交通事故的主要原因之一,会造成巨大的人员与财产损失,基于元胞自动机对高速公路上的超速行为进行了研究。首先详尽分析了超速行驶特性,然后在现有的元胞自动机交通流模型基础上,构造了符合超速车辆特性的行驶规则,使之... 超速行驶是引起交通事故的主要原因之一,会造成巨大的人员与财产损失,基于元胞自动机对高速公路上的超速行为进行了研究。首先详尽分析了超速行驶特性,然后在现有的元胞自动机交通流模型基础上,构造了符合超速车辆特性的行驶规则,使之成为更符合现实道路状况的元胞自动机模型。该模型中的多种类型个体间交织影响,再现了现实交通流的非线性特点。运用新模型进行数值模拟仿真,发现超速行为将会降低交通流的平均速度,并且最终危害交通流的系统安全。 展开更多
关键词 超速 交通流 元胞自动机 安全性
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转向概率对平面环行交叉路口交通流的影响 被引量:4
20
作者 白克钊 孔令江 刘慕仁 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第1期1-4,共4页
从道路结构出发,建立了具有内、外环道的平面环形交叉路口元胞自动机模型,研究了转向概率对平面环行交叉路口交通流的影响。计算机模拟结果表明,各车道的交通流在转向概率影响下呈现出不同的特点,转向概率均在一定的系统密度区域内对车... 从道路结构出发,建立了具有内、外环道的平面环形交叉路口元胞自动机模型,研究了转向概率对平面环行交叉路口交通流的影响。计算机模拟结果表明,各车道的交通流在转向概率影响下呈现出不同的特点,转向概率均在一定的系统密度区域内对车道的交通流存在影响。 展开更多
关键词 交通流 元胞自动机模型 转向概率 车道密度
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