梁文家， 关 可 ， 吴潜蛟， 盛 春

（1.长安大学 电子与控制工程学院，陕西 西安 710064；2.长安大学 信息工程学院，陕西 西安 710064）

随着社会经济的发展，交通问题越来越成为被关注和研究的焦点，对交通流的模拟和交通流特性的理解是解决交通问题的前提和基础。传统的交通流模型有流体力学模型、气体动力学模型、跟驰模型等[1-2]，这些模型在理论研究和实际应用中都已经发挥了重要作用。然而由于交通流在时间、空间上具有高度的随机性、动态性和复杂性，交通系统表现出丰富的非线性特征。另一方面，真实交通系统的一般路网规模巨大，道路使用者众多，传统的微观仿真方法面临着计算资源的约束，因此要求有结构简单、计算迅速的交通流模型。

目前基于元胞自动机（Cellular Automata，CA）的交通流模型研究取得了很大进展。Cremer和Ludwig[3]于1986年最早将元胞自动机理论应用于车辆交通系统的研究，为研究交通流系统开辟了新的途径；Wolfram[4-5]同时期提出了184号CA模型用于交通流的模拟。以Wolfram命名的184号CA模型为基础，Nagel和Schreckenberg于1992年提出了用于研究高速公路交通的NaSch模型[6]，同一年，Biham等人提出了用于研究城市网络交通的BML模型[7]。

因为涉及到车辆、司机、行人、道路条件等因素以及它们之间的相互作用的影响，交通系统通常被看作是一个由多粒子构成的复杂的巨大系统。CA模型在保留了交通流系统的非线性特征和其他物理特征的同时，CA模型的时间、空间、状态变量均为离散量，元胞的状态并行更新，适合在计算机上实现，能够实现大规模路网的快速计算。……