简介:摘要:由于城市进程化加快,城市交通拥堵问题变得日益严重,交通流模拟及智能交通系统对于解决城市的交通拥堵问题有着非常重要的作用。交通流模型是交通理论研究的重要问题,交通流元胞自动机模型的出现和发展为交通流理论的研究提供了一种新的方向,为智能交通的发展和研究提供了新的方向和动力。本文介绍了元胞自动机交通流模型的产生与发展,分析了用于道路交通、城市路网的几种经典元胞自动机交通流模型;同时,总结众多学者的观点,对未来元胞自动机交通流模型可能的研究趋势进行展望。
简介:为了分析岩石材料的非均质性对其破坏演化的影响,根据元胞自动机理论,从能量的角度建立了一种能够从细观层次上对岩石破坏演化进行模拟的物理元胞自动机模型(Mh-PCA模型),模型引用的Weibull随机分布函数对材料的非均质性进行描述.运用该模型,对m分别为1,5,10,15四种不同均质度材料的破坏模式及其破坏过程中的声发射现象进行了模拟分析.结果表明:材料的非均质性对其破坏有重要的影响,均质度越高,破坏过程中的分支裂纹越少,声发射也越集中.物理元胞自动机理论为岩石的破坏研究提供了一种新的研究思路.
简介:土壤侵蚀系统是一个典型的非线性动力系统,系统内部的侵蚀发育演化过程十分复杂,为了对该过程进行精确的模拟和预测,需要发展有效的技术和方法。元胞自动机(cellularautomata,CA)是一种具有时空特征的离散动力学模型,采用"自下而上"的构模方式,对于模拟和分析具有空间特征的土壤侵蚀系统具有先天优势。由于空间尺度变化所引起的土壤侵蚀因子对侵蚀产沙过程的影响不同,CA模型在坡面尺度下主要针对细沟侵蚀和土壤颗粒的变化,在小流域尺度下涉及到更多的元胞状态和更加完整的侵蚀过程,在大区域尺度下重点研究气候和地貌之间的相互作用。不同空间尺度建立的CA模型没有确定的转换规则,模型通用性较低,今后需要在三维可视化、智能化等方面深入研究CA模型在土壤侵蚀领域的应用。
简介:研究'右行左超车'规则在高速公路不同交通负荷下对通行能力及安全性的影响。引入超车欲望值及状态改变率的概念,基于交通流元胞自动机模型,建立了'右行左超车'规则下的单向双车道和三车道换道规则及相应的超车规则。选取5个评价参数,针对两车道模型,将'右行左超车'规则与无规则下的换道超车对交通效率与安全表现的影响进行对照试验。试验结果表明:在安全表现方面,低负荷状态下'右行左超车'规则较无规则情形要差,而在高负荷状态下,该规则较无规则情形好;在通行能力方面二者差别不大;试验结果还表明,无论是有规则还是无规则,提高车道的最大与最小限速不仅可以提升道路的通行能力,而且可以提升安全性。最后分析了模型的优缺点,并指出了改进的方向。