事故车辆影响下的城市三车道道路交通流仿真

为探究事故车辆对城市三车道道路交通影响机制,首先,分析考虑事故车辆的城市三车道道路交通流特征;然后,构建左车道优先且考虑主动抢道和被动抢道行为的元胞自动机交通流模型;最后;研究事故持续时间t_d变化时事故车辆分别位于M道和R道的城市道路交通流演化。结果表明:事故车辆会形成交通瓶颈,呈现上游车辆聚集下游车辆稀疏的时空特征,诱发交通拥堵,事故车辆对三车道交通影响明显小于两车道情形;且事故车辆位于R车道对道路交通流影响比事故车辆位于M车道更小,但这种影响的差异随进车率p_e增加而减小。     

基于CA的建筑工人不安全行为传染机制

为抑制建筑工人间不安全行为的传染,借鉴易感-暴露-感染-康复(SEIR)模型,引入行为跟随者、行为接触者、不安全行为传染者和安全行为者4类行为主体,描述建筑工人不安全行为传染过程;考虑到工人群体关系的复杂性,提出小世界网络上的元胞自动机(CA)传染模型,刻画不同行为主体行为状态转化规则;运用数值仿真方法,分析行为跟随方式、不安全行为传染者分布模式与抑制率对不安全行为传染的影响。结果表明:行为跟随者的不同跟随方式、不安全行为传染者的不同分布模式对不安全行为传染效果具有显著影响,抑制率与不安全行为传染效果负向相关,其中,综合跟随方式下的行为传染效果最为显著;小群体分散分布模式极大地扩大和强化不安全行为传染者的传染范围与能力;适度的抑制性措施能够有效抑制不安全行为传染。     

城市快速路出入口交通安全仿真评价研究

为评价城市快速路出入口在不同的渠化设计和设施设置条件下的交通安全水平,以交通冲突次数表征交通安全水平,确定实验因素,设计仿真实验方法,建立基于SSAM的仿真模型并标定参数,进行仿真实验以获取不同实验因素水平下交通冲突数据.结果表明:与入口相比,出口冲突次数更多;匝道坡度对冲突数有一定影响,但并不明显;车辆提前变道和提前减速对于提高交通安全水平极为重要,是降低交通冲突有效的方法.结论显示的趋势与以往事故数据和定性分析结论一致.最后基于实验结论提出快速路渠化设计和安全设施设置原则.     

雨天环境下的交通流影响研究

为降低雨天环境下高速公路事故发生率,提升高速公路在恶劣环境下的交通安全管理水平,首先,利用元胞自动机(CA)中的NaSch模型,构建交通仿真环境,研究雨天环境下高速公路限速策略;其次,通过分析雨天环境下的交通流影响因素,构建考虑雨天环境下驾驶人心理特性的NaSch模型,进而建立雨天环境下的道路交通流模型;最后,在4种不同降雨强度下,选取平均密度、平均车间距、累积排队长度等作为道路交通运行水平评价指标,通过模拟仿真试验研究不同降雨强度下道路交通运行水平的变化趋势,进而确定不同降雨强度下的限速策略。结果表明:降雨强度越高,道路的适应性下降速度越快,交通运行状况的恶化速度越快;随着降雨强度降低,道路对高限速的适应性显著好转,而对低限速的适应性一直处于较低的状态;在高降雨强度水平下,根据限速值可以将道路情况分为适宜限速区、低限速区,而在中、低降雨强度水平下,可以将道路情况分为高限速区、适宜限速区、低限速区。     

基于交通冲突技术的交织区交通安全评价

为了分析城市快速路多个交织区之间的相对交通安全状况,及比选同一个交织区的多个设计方案,建立基于交通冲突技术的交织区交通安全评价方法.首先,使用微观交通仿真软件模拟一定道路交通条件下车流运行状态及其随时空变化的过程,并生成车辆轨迹文件;然后,运用交通安全替代评价模型(SSAM)分析车辆轨迹文件,识别和统计交通仿真过程中“发生”的交通冲突;最后,以交织区交通冲突数与交织区交通量、交织区长度的比值作为评价指标,评价交织区的交通安全状况.案例分析表明,交织区交通冲突率越高,其服务水平往往越低;交织区的交通冲突率有随交织区交通量增加而增加,随交织区长度、交织区车道数的增加而降低的趋势.     

体育馆中人员安全疏散的仿真分析

针对现今公共活动中的人群踩踏事故频发问题,应用计算机仿真技术研究紧急情况下建筑物中人群逃生规律及设施优化方法。设置人员体质、移动余值、出口逃生条件等因素,扩展元胞自动机(CA)行人流模型。利用Matlab语言实现可视化模拟。对莱阳市某体育馆进行人流疏散模拟,分析得到其安全设施的最佳设定参数,实现优化目的。结果表明:该体育馆仿真疏散完成总时间为103.5 s,可引发踩踏事故的疏散危险期长达49.0 s,疏散危险期长度为判断踩踏事故发生可能性的重要指标;出口宽度、数量均与疏散时间呈负相关,且均存在疏散能力饱和点。据此提出将宽度改建为2.5 m、数量增加到6个的优化方案,此方案疏散危险期为9.0 s,疏散总时间缩短到33.5 s。     

公共场所人员应急疏散引导研究

在公共场所应急疏散的过程中,应急疏散人员往往需要更多地依靠自身经验,而非传统的完全理性决策。为解决这一问题,提出一种具有引导者的多主体系统人员应急疏散交互模型,对模型中的Agent进行分类,建立单独Agent、结伴Agent和引导者Agent三类群体Agent,对疏散人员在引导者的指挥和控制作用下进行模拟。仿真结果表明在应急管理中设置引导者,可以在疏散初始阶段引领疏散人员快速明确疏散目标,减少迂回现象;疏散过程中合理疏导人群利用疏散出口,避免某一出口过度拥堵;引导者在疏散过程中进行密度控制,可以使整个疏散过程更合理有序,整体提高疏散效率。     

高速公路弯道雨天可能交通事故的CA模型仿真

为给交通管控提供决策支持以降低道路事故率,在对雨天高速公路弯道车辆受力和可能交通事故分析的基础上,建立一个雨天可能发生事故的单向双车道元胞自动机(CA)模型。通过仿真试验和实际统计事故率的比较对模型予以初步验证。对不同可变速度限制(VSL)及道路几何线性参数值的交通流非线性行为进行仿真和事故概率计算。结果表明:VSL是雨天降低事故概率非常有效的方式,特别在弯道长度大和弯道半径小的路段愈加明显;应依据所提出的CA模型的仿真结果和具体道路实际,针对不同的降雨强度设置不同的速度限制值,以保证交通安全。     

基于情景构建的危化品事故应急疏散模拟研究

为有效控制危化品企业的事故风险,预防重大火灾爆炸事故发生,以天津港“8·12”特别重大火灾爆炸事故为例,建立贝叶斯与元胞自动机(CA)耦合模型,模拟重建事故情景,分析事故各演变环节,探寻事故演化规律,找到该类危化品港口储存行业潜在事故隐患。依据蚁群算法(ACO)建立应急疏散模型,在Matlab平台上模拟仿真受灾最严重小区的居民疏散情况,找到最佳疏散路径,计算得出将周边居民、相关人员疏散到安全区域的响应时间点。结果表明:依据计算机模拟仿真结果规划应急疏散路径,能够提高应急疏散的效率,减少事故的影响。     

冰雪道路环境下交通流微观仿真及事故率研究

为给冰雪下交通管控提供更加科学的决策支持以提高行车安全性,在考虑驾驶员特性的基础上,分析车辆受力及驾驶行为,讨论可能发生的追尾和侧滑事故,建立冰雪下单向双车道可能交通事故的元胞自动机模型(CAM);通过仿真校验该模型,并分析冰雪下流量-密度特性及管控措施下的事故概率.结果 表明:应根据冰雪路面类型及道路几何线形采取不同...     

基于组合模型的地铁车站行人疏散仿真优化研究

为提高疏散情况下地铁车站内行人运动行为仿真的准确性与高效性,提出采用社会力模型中的行人间排斥力、出口吸引力和障碍物排斥力理论,优化元胞自动机(CA)模型环境,构建基于组合模型的行人疏散仿真模型;采用移动残差计算法,优化元胞在网格中的移动规则;最后通过仿真试验标定行人疏散路径决策参数(静态吸引场参数、障碍物排斥场参数、力场耦合参数)。结果表明:基于组合模型的行人疏散仿真模型能够依据不同行人速度变更的移动规则,模拟出行人受障碍物、其他行人影响作用下的行人流动情况,更真实地反映疏散情况下行人流动情况,提高城市轨道交通运营安全决策水平。     

多出口场景下考虑动态出口选择的人员疏散

为使多出口场景下人员疏散情况与实际更吻合,基于元胞自动机(CA)建立考虑更换目标出口的动态出口选择模型。综合考虑行人到出口的距离和出口前的拥挤程度对其选择的影响;通过选择模糊度和出口保持率来模拟行人选择出口的犹豫和随机性;再根据疏散环境的变化计算各出口被选择概率,更新行人的目标出口。比较动态出口选择策略与静态出口选择策略的差异。结果表明:动态出口选择策略有低密度无效和高密度有效2个阶段,且在高密度下选择模糊度小更利于疏散。出口保持率的增加能否提高疏散效率与选择模糊度有关。出口区域半径的增加在一定程度上能降低疏散时间。与静态出口选择策略相比,该策略可以提高出口利用率,缓解各出口密度不平衡程度,提高疏散效率。     

基于改进蚁群算法的元胞自动机疏散模型研究

为预防实际疏散过程中的人员伤亡,结合人员的疏散特性,建立基于改进蚁群算法(ACO)的元胞自动机(CA)疏散模型。该模型将行人标记为独立的元胞,对ACO算法的启发函数、信息素更新方式和禁忌规则进行修改来描述人员逆行、绕行、避障及从众等疏散行为。运用该模型对单出口房间场景下的人员疏散过程进行仿真,并将所得结果与商用软件pathfinder的结果对比。结果表明:该模型能够模拟出实际疏散过程中的“拱形分布”现象,所得疏散时间与商用软件pathfinder的结果相近;其相对pathfinder而言,可自动输出主要疏散路径。     

高速公路雾天人工和智能网联车混行交通流仿真

为提高雾天行车安全性,以智慧高速主线为研究对象,分析混行下能见度降低造成安全速度下降、智能网联车(CAVs)驾驶模式降级和换道动机趋于保守的驾驶行为变化情况,建立含纵向跟驰和横向换道规则雾天单向高速公路元胞自动机模型(CAM),通过仿真对模型予以校验,并分析交通流特性和事故概率。结果表明:轻雾、中雾、重雾和浓雾时,车辆降级占比为52.3%、60%、63%和67.3%,2 h换道次数为161、131、104.3和69(×10² veh),自由流最大速度为90、76.8、62.6、46.8 km/h,临界密度为42、40、38、36 veh/km,且随渗透率变小愈加明显;事故概率随渗透率变大而大幅减少,渗透率达到50%以上时,事故概率较人工车辆(HVs)下降不低于52.9%。     

死亡悖论视角下群体性主观概率偏差仿真研究

为探究安全生产过程中群体性主观概率偏差的形成与演化机制,构建个体主观概率元胞自动机(CA)模型,运用Netlogo仿真平台进行仿真试验;先对比分析仿真图形,再运用层次回归法分析试验所得数据.研究结果表明:群体主观概率演化过程分为激变、波动、稳定3个时期;个体死亡会导致群体的主观概率出现系统性低估,且会加剧群体内部的主观...     

考虑环境熟悉度与疏散策略的元胞自动机模型

为明确环境熟悉度及疏散策略对行人疏散过程的影响,在静态场域模型中引入行人转化规则,建立考虑环境熟悉度与疏散策略的元胞自动机(CA)模型;该模型将行人分为熟悉环境和不熟悉环境2类,考虑环境熟悉度改变对疏散过程的影响;模拟仿真2种疏散策略和行人转化规则,讨论在不同能见度下,盲目疏散、理性疏散及改变行人转化概率对疏散的影响。结果表明:环境熟悉度影响疏散效率,环境熟悉度与疏散效率成正比;行人密度较小时,能见度对疏散影响大,最佳能见度为11(4.4 m),能见度大于11(4.4 m)时应选择理性疏散;环境熟悉度不变时,转化概率增加会使得疏散时间减少,最佳转化参数为0.01。     

交通管理政策对车辆不合作变道行为的影响

为研究交通管理政策对车辆不合作变道行为的影响,建立车辆变道不合作行为的系统动力学(SD)假设性模型,包括人、车、道路、环境、及交通管理政策等子系统;以实际调研数据为基础,采用AMOS软件进行假设性模型模的可行性分析;构建完整的车辆不合作变道行为SD模型;用SD分析软件VENSIM对该模型进行仿真,并探寻系统内各因素对车辆不合作变道行为产生的动态影响序列。结果表明:通过调控不同的交通安全政策,包括执法力度、及时执法率、安全检查人员数量与培训人员的学习能力,人、车、道路、环境等子系统出现对应的反馈调节,可以不同程度消弱车辆不合作变道行为;在各因素的交互作用下,不合作变道行为演化过程有若干个阶段。