博碩士論文
論文名稱 | 以先進細胞自動機模式探索高速公路時空交通特性 |
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年別 | 99 |
學位 | 博士 |
學校系所 | 交通大學 交通運輸研究所 |
作者 | 許志誠 |
指導教授 | 藍武王、邱裕鈞 |
論文摘要 | 1992年物理學家Nagel及Schreckenberg兩人首度將細胞自動機(Cellular Automaton,CA)應用於公路車流行為研究,透過幾個簡單的加減速規則,利用電腦快速運算,讓車輛進行彼此交互作用與規則疊代,呈現出與實測相當之巨觀車流特性,又能描述微觀車流特性。迄今已有相當數量之改良CA模式,惟多針對小客車為研究對象,且對細胞單元之定義均相當粗糙,亦未探討異質(指同類型車種可具不同之速率、加減速、變換車道行為)混合(指同一道路空間可同時運行不同類型車種,如機車、小型車、大型車)車流課題。為更符合實際車流現象,本研究發展精緻型CA模式,並改良傳統CA模式加減速過大之不合理現象,用以探索異質混合車流之時空交通特性。 本研究首先提出一個基礎的異質混合車流細胞自動機模式,該模式比以往細胞自動機模式研究更為精細的「細胞」及「網格」概念,定義「基本單元」(CU)作為衡量車輛及道路空間之共通單位。並進一步以時空網格被車輛細胞移動軌跡所佔用之比例代表佔有率,以車輛細胞每個時階移動的格位數代表速率,每個時階通過的細胞數代表流量,定義一般化佔有率、速率與流量,以精確描述異質混合車流車輛的總體行為。經發展CA基本模式,模擬不同車流密度情況下純車流之時空交通特性,再構建總體交通流量、速率與佔有率的基本關係。惟模擬結果顯示車輛運行過程車速會驟降停止之情形,模式規則待改進。 |
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