无信号交叉口的交通自组织行为建模分析
2021-06-28侯雨晴郝庆一
安庆师范大学学报(自然科学版) 2021年2期
侯雨晴,郝庆一
(安庆师范大学数理学院,安徽安庆 246133)
近年来,随着经济和社会生产力的快速发展,人们的出行方式发生了极大的改变,交通事故频发,交通问题引起了广泛关注。于是,越来越多的交通模型被提出用以研究交通问题,其中元胞自动机(Cellular Automata)模型[1-2],又称CA模型,其规则简单,易于仿真,能再现交通流复杂系统的很多动态特征,被广泛应用到交通流研究领域。1992 年,Nagel和Schreckberg 提出了模拟单行道交通流模型的基本元胞自动机模型[3],简称NS模型。在NS模型的基础上,大多数元胞自动机模型被拓展到用真实的交通因素来研究系统的特性,如交叉口、限速区、收费站、交通信号灯[4-5]等等。
交通信号灯用于平面交叉口,通过对同时到达交叉口的车辆发出指令,减少车辆间的互相干扰,提高道路的通行效率,保证了交叉口的交通安全。但由于经济条件限制,部分地区基础建设有所欠缺,信号控制系统不完善,当两辆车从两个不同的方向接近无信号控制的交叉口时,驾驶员必须对如何通过交叉口做出决定,驾驶员的决定直接影响交叉口的行车安全以及道路的通行效率。所以,如何建立有效的博弈规则、增加道路通行效率[6-8]是我们研究的主要课题。
传统观点认为,车辆密度高时,有信号控制的交叉口的通行效率一定优于无信号控制的自组织行为。然而,在博弈规则的作用下,可能出现自组织行为的通行效率更优。本文将博弈作为理性的决策过程引入无信号平面交叉口的模型中,研究驾驶员决策对道路通行效率的影响。……
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