基于元胞自动机模型对小区开放道路通行的影响研究

李浩东 安高佳 陈嘉健

摘要 选取单位时间通行流量、道路网密度、连接度指数、单位时间车辆冲突次数、车辆延误时间五个指标，然后将车辆看成元胞，根据车辆所在位置制定演化规则，构造基于元胞自动机的车辆通行模型。首先将车辆面对的道路结构划分为直行、十字型和T型道路3种情况分别讨论，按照NS模型中的加速、减速和随机慢化规则分析不同司机的行车情况，以此来更新元胞的不同位置，通过仿真模拟得到车辆行驶的过程，以此分析出小区开放后周边道路通行的交通情况。

关键字 通行流量 道路类型 元胞自动机

1引言

首先建立关于车辆通行的数学模型，利用选用的指标研究小区开放后对周边道路通行的影响。不同位置类型的小区，小区的大小、周边的道路结构、车流量不同，开放前后对周边道路通行的影响也是不同的，应用建立的模型，定量比较各类型小区开放前后对道路通行的影响。

2 基于元胞自动机的车辆通行模型的建立与求解

小区开放后，车辆在在周边道路上可能会面对3种不同的道路情况，道路情况不同行车状况也不同，即直行道路、十字路口、T型道路。

小区开放后，开放程度不同，行车过程中司机的目的地不同，行车状况就会不同，故我们分三种车辆行车情况讨论。

根据十字路口的行车情况，我们选用二维空间元胞自动机进行仿真模拟，在二维空间上，所有元胞分布在按欧几里德平面规则划分的网格格子上，选用按照方格划分的网格，即正方形网格。……