公路隧道意外事件车辆行为模型及仿真实现

论文摘要

本论文介绍了我国公路隧道建设发展现状和交通仿真研究现状,从环境特点和车辆行驶特性方面介绍了公路隧道的交通特性,并分析和讨论了公路隧道交通流模型以及公路隧道交通诱导与控制策略。论文对目前交通仿真中比较常用的车辆行为模型进行了分析研究,分析了跟驰模型,包括刺激—反应模型、安全距离模型、生理一心理模型、模糊推理模型和期望间距模型等,对强制性换车道和判断性换车道进行了进一步分析讨论。论文从空间分布特性、形态特性和交通特性方面分析了公路隧道的意外事件特征,对公路隧道意外事件下的车辆行为模型进行了分析研究。结合公路隧道的交通特点,在已有的车辆行为模型基础上,建立了公路隧道意外事件下的车辆行为模型,包括公路隧道意外事件下的跟驰模型和公路隧道意外事件下的换车道模型,并对公路隧道拥挤状态、一般事故状态和火灾状态下车辆的具体行为情况进行了分析讨论。论文在Visual C++ 6.0环境下对公路隧道意外事件下的车辆行为进行了仿真实现。在双洞双向四车道长约3 km,每隔750m有一个车行横洞共有3个车行横洞隧道的基础上,以已建立的公路隧道意外事件下的跟驰模型和换车道模型为核心,结合公路隧道意外事件下了交通诱导与控制策略,在计算机上进行了仿真实现,对模型进行了验证。显示结果与实际情况比较相符,仿真证明该模型具有一定的实际意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 公路隧道交通控制与诱导
• 1.2.2 交通仿真及车辆行为模型
• 1.3 本文研究的主要内容和文章结构
• 1.3.1 主要内容
• 1.3.2 文章结构
• 第二章 公路隧道交通流特性及诱导控制策略
• 2.1 公路隧道交通特性
• 2.1.1 公路隧道环境特点
• 2.1.2 隧道车辆行驶特性
• 2.2 公路隧道交通流模型
• 2.2.1 密度动态模型
• 2.2.2 速度动态模型
• 2.2.3 流量动态模型
• 2.3 公路隧道交通控制策略
• 2.3.1 公路隧道交通控制相关设施及模式
• 2.3.2 正常状态下的交通诱导与控制
• 2.3.3 拥挤状态下的交通诱导与控制
• 2.3.4 一般事故状态下的交通诱导与控制
• 2.3.5 火灾事故状态下的交通诱导与控制
• 2.4 本章小结
• 第三章 车辆行为模型研究分析
• 3.1 跟驰模型
• 3.1.1 刺激一反应跟驰模型
• 3.1.2 基于安全距离跟驰模型
• 3.1.3 生理一心理跟驰模型
• 3.1.4 模糊推理模型
• 3.1.5 基于期望间距跟驰模型
• 3.2 换车道模型
• 3.2.1 强制性换车道模型
• 3.2.2 判断性换车道模型
• 3.3 本章小结
• 第四章 公路隧道意外事件车辆行为模型
• 4.1 公路隧道意外事件特征分析
• 4.1.1 意外事件空间分布特性
• 4.1.2 意外事件形态特性
• 4.1.3 意外事件交通特性
• 4.2 公路隧道意外事件车辆行为模型
• 4.2.1 改进的基于安全间距的跟驰模型
• 4.2.2 改进的强制性换车道模型
• 4.2.3 意外事件下的车辆行为
• 4.3 本章小结
• 第五章 仿真系统设计与实现
• 5.1 仿真系统的体系结构
• 5.2 开发工具和开发方法的选择
• 5.2.1 开发工具的选择
• 5.2.2 开发方法的选择
• 5.3 仿真模块的具体实现
• 5.3.1 初始化模块
• 5.3.2 车辆生成模块
• 5.3.3 车辆运行模块
• 5.3.4 意外事件处理模块
• 5.3.5 控制模块
• 5.4 本章小结
• 总结与展望
• 本文结论
• 进一步研究工作
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢