基于CA模型的城市道路多路合流路段交通流特性研究的任务书.docx

基于CA模型的城市道路多路合流路段交通流特性研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
随着城市化进程的加速和交通工具的普及，城市道路交通流量不断增加，交通拥堵问题在城市交通中愈发突出。其中，多路合流路段交通流特性的研究成为优化城市道路交通组织和缓解交通拥堵的重要一环。CA模型作为一种离散化的模拟方法，在交通流研究中具有良好的应用价值。以CA模型为基础，对城市道路多路合流路段交通流特性展开研究，对优化城市道路交通流组织和缓解交通拥堵具有重要意义。
二、研究内容和方法
2.1研究内容
本课题以CA模型为基础，结合城市道路多路合流路段的实际情况，从如下三个方面展开研究：
（1）分析城市道路多路合流路段交通流的特性，包括交通流量、密度、速度等指标，建立城市道路多路合流路段交通流模型。
（2）通过对城市道路多路合流路段交通流模型的仿真，对多种交通流控制措施的有效性展开分析，并探讨不同交通流控制措施对路段交通流的影响。
（3）针对现有的城市道路多路合流路段交通组织规划，探讨合适的交通信号灯时长和绿灯比例，以优化车流量和缓解交通拥堵。
2.2研究方法
本课题主要采用仿真实验的方法进行研究。具体来说，包括如下几个步骤：
（1）对城市道路多路合流路段进行实地考察，收集并整理相关交通数据。
（2）通过CA模型建立城市道路多路合流路段交通流模型，并进行模拟实验，获取不同交通流控制措施下的交通流量、密度、速度等交通指标。
（3）比较分析不同交通流控制措施下，交通流量、密度、速度等交通指标的变化，确定最佳交通流控制措施。
（4）通过仿真实验，分析不同交通信号灯时长和绿灯比例对车流量和交通拥堵的影响，确定合适的交通信号灯时长和绿灯比例。
三、研究目标和要求
3.1研究目标
本课题的研究目标主要包括：
（1）分析城市道路多路合流路段交通流的特性，探讨交通流控制措施的有效性和实施效果。
（2）优化交通组织规划，减少道路交通拥堵现象，提高道路通行能力，提高居民出行效率。
3.2研究要求
本课题的研究要求主要包括：
（1）对城市道路多路合流路段进行实地考察，收集并整理相关交通数据。
（2）基于CA模型建立城市道路多路合流路段交通流模型，并进行模拟实验，获取不同交通流控制措施下的交通流量、密度、速度等交通指标。
（3）比较分析不同交通流控制措施下，交通流量、密度、速度等交通指标的变化，确定最佳交通流控制措施。
（4）通过仿真实验，分析不同交通信号灯时长和绿灯比例对车流量和交通拥堵的影响，确定合适的交通信号灯时长和绿灯比例。
（5）对研究结论进行总结、分析和归纳。
四、进度安排
具体研究进度安排如下：
第一阶段：资料搜集和整理。收集城市道路交通流数据和交通控制措施相关数据。完成时间：2周。
第二阶段：模型建立和模拟实验。基于CA模型建立城市道路多路合流路段交通流模型，并进行模拟实验。完成时间：3周。
第三阶段：实验结果分析。对实验结果进行比较分析，确定最佳交通流控制措施。完成时间：2周。
第四阶段：信号灯时长和绿灯比例分析。通过仿真实验，分析不同交通信号灯时长和绿灯比例对车流量和交通拥堵的影响，确定合适的交通信号灯时长和绿灯比例。完成时间：2周。
第五阶段：研究结果总结和撰写论文。对研究结论进行总结、分析和归纳，撰写论文。完成时间：3周。
五、参考文献
[1]陈静,陈卫.基于交通流信息的城市路网交通流模型及其应用[J].同济大学学报(自然科学版),2019,47(4):518-530.
[2]孙雷,张亦扬.复杂交通网络中交通流预测模型及其算法研究[J].计算机应用,2019,39(12):3510-3516.
[3]王俊,李霞.变系数扩散模型研究及其在交通流建模中的应用[J].交通运输工程学报,2018,18(1):39-48.
[4]BilginB,GulerSi,CelikM.Evaluationoftrafficperformancecriteriathroughcellularautomatamodel:Geometricallyirregularintersections[C]//4thInternationalScientificConferenceTransportoftheEasternEuropeanAssociationforTransportationStudies(EEATS).Springer,Cham,2017:269-279.