浅谈通流基于元胞自动机轨道交通建模及其仿真

论文导读：5-162.3元胞自动机交通流模型16-182.3.1184号模型16-172.3.2NS模型172.3.3FI模型17-182.3.4BML模型182.4轨道交通系统的元胞自动机模型18-202.4.1轨道交通系统的元胞自动机模型描述18-192.4.2元胞自动机在轨道交通运用中的优点19-203基于元胞自动机的轨道交通建模20-403.1列车在区间运转的模型规则20-253.1.1固定
摘要：随着列车运转间隔的不断缩短,列车间相互作用、列车追踪运转、列车运转延误以及列车延误传播等轨道交通流现象对行车安全和线路通过能力的影响不断扩大。由此,建立能够描述轨道交通流复杂现象的模型,为探讨现象产生机理、浅析现象影响要素、降低恶性影响作用等提供有效的仿真工具,对提升列车运转的安全性和高效性有着重要作用。本论文根据元胞自动机原理,对元胞自动机的基本交通流模型进行了浅析,结合轨道交通的特点建立了基于元胞自动机的轨道交通模型。首先依据不同信号方式制约原理分别建立了四显示固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞的元胞自动机模型,模拟出三种闭塞方式下列车的实际运转效果,探讨了列车发车时间间隔、发车对策、混合列车比例、混合列车发车次序对不同闭塞方式下列车延迟的影响；其次根据列车车站作业情况建立了多股道车站的元胞自动机模型,准确演示出列车在车站附近的运转行为,讨论了股道数目、站台限速、站停时间对列车延迟的影响；再次根据地铁列车折返作业情况首次分别提出站前折返、站后折返的元胞自动机模型,重现出真实的列车折返作业行为和特性,浅析了折返限速、咽喉长度对不同折返作业方式下列车延迟的影响；接着引入列车牵引制动计算策略首次建立了变加速度的元胞自动机模型,实现了列车在某段线路上的实际运转特性,探讨了列车牵引距离和线路设计合理性的仿真结果；最后根据上面陈述的模型建立了基于元胞自动机的列车追踪运转仿真系统,实现了列车运转的直观动态显示,得到的速度、位移和时间联系的数值仿真结果均与实际情况相符,验证了模型和系统的有效性和实用性。关键词：轨道交通论文元胞自动机论文交通流论文
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Abstract5-6
目录6-8
1 绪论8-13

1.1 探讨背景8-9

1.2 国内外探讨近况9-11

1.2.1 交通流论述的探讨近况9

1.2.2 轨道交通建模的探讨近况9-11

1.3 探讨作用11

1.4 论文主要内容11-13

2 元胞自动机模型13-20

2.1 元胞自动机的进展和运用13

2.2 元胞自动机论述13-16

2.1 元胞自动机的定义13-14

2.2 元胞自动机的组成部分14-15

2.3 元胞自动机的特点和分类15-16

2.3 元胞自动机交通流模型16-18

2.3.1 184号模型16-17

2.3.2 NS模型17

2.3.3 FI模型17-18

2.3.4 BML模型18

2.4 轨道交通系统的元胞自动机模型18-20

2.4.1 轨道交通系统的元胞自动机模型描述18-19

2.4.2 元胞自动机在轨道交通运用中的优点19-20

3 基于元胞自动机的轨道交通建模20-40

3.1 列车在区间运转的模型规则20-25

3.

1.1 固定闭塞的元胞自动机模型21-22

3.

1.2 准移动闭塞的元胞自动机模型22-24

3.

1.3 移动闭塞的元胞自动机模型24-25

3.2 列车在车站运转的模型规则25-31
3.

2.1 系统始发站发车规则25-27

3.

2.2 列车进站规则27-30

3.

2.3 列车出站规则30-31

3.3 列车折返作业的模型规则31-35

3.1 站前折返作业的元胞自动机模型31-33

3.2 站后折返作业的元胞自动机模型33-35

3.4 引入变加速度的改善模型35-40

3.4.1 牵引力计算35-36

3.4.2 阻力计算36-37

3.4.3 制动力计算37-38

3.4.4 加速度的计算38-40

4 轨道交通流特性浅析40-54

4.1 不同闭塞方式的轨道交通流模拟40-45

4.

1.1 列车时空图浅析40-41

4.

1.2 列车延迟的影响要素41-45

4.2 不同车站条件的轨道交通流模拟45-48
4.

2.1 列车时空图浅析45-46

4.

2.2 列车延迟的影响要素46-48

4.3 列车折返作业的轨道交通流模拟48-52
4.

3.1 列车时空图浅析48-50

4.

3.2 列车延迟的影响要素50-52

4.4 引入变加速度的轨道交通流模拟52-54
5 基于元胞自动机的列车追踪运转仿真系统54-60

5.1 系统的总体概述54-55

5.2 系统的总体设计55-57

5.2.1 系统的结构设计55-论文导读：565.2.2系统的仿真流程设计56-575.3系统的功能演示57-60结论60-61致谢61-62参考文献62-64攻读学位期间的探讨成果64上一页12
56
5.

2.2 系统的仿真流程设计56-57

5.3 系统的功能演示57-60
结论60-61
致谢61-62
参考文献62-64
攻读学位期间的探讨成果64