Исследование транспортных потоков на улично-дорожной сети мегаполиса с использованием современных моделей потоков на графах

• Автор: Ярошенко, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Теория транспортных потоков и моделирование в историческом ракурсе

1.1 О моделировании транспортных потоков

1.2 Начата теории транспортных потоков. Работы Гриндшильдса

1.3 Модели следования за лидером

1.4 Детерминированные подходы

1.4.1 Кинематические волны и модели автотранспортных потоков Лайтхилла-Уизема-Рпчардса (ІМП)

1.5 Работы Бабкова и качественное описание состояний транспортного потока

1.5.1 Состояния транспортного потока

1.5.2 Динамический габарит

1.0 Теория транспортных потоков в проектировании дорог
1.0.1 Пропускная способность автомобильных дорог и сё влияние на транспортные потоки
1.0.2 Влияние дорожных условий на распределение интервалов и скоростей
1.7 Модели клеточных автоматов
1.7.1 Модель Нагсля-Шрскснберга
1.7.2 Агентные модели Глухарева
1.7.3 Процессы с запретами в моделях транспортных потоков Бланка
1.7.4 Модель движения со сверхбыстрыми частицами
1.7.5 Модель многополосного движения
1.8 Трехфазная теория Кернера
1.8.1 «Критика классических подходов»
1.9 Агентное моделирование и пакеты программ для моделирования трафика
1.9.1 Пакет моделирования РТУ TSSUM
1.9.2 Система микромоделнрования РТУ TSSI.M
1.9.3 Состав и доступные для моделирования объекты
1.9.1 Система макромоделирования РТУ УТЗБШГ
1.10 Выводы

2 Аналитические и имитационные методы исследования потоков на локальных носителях
2.1 Редукция движения АТС к движению частиц по клеточному І10ЛК)
2.1.1 Детерминированная и стохастическая составляющие
2.1.2 Однородный БЗТ-поток
2.2 Мотивация и исторические предпосылки использования клеточных блужданий
2.3 Аналитическое и имитационное исследование характеристик транспортных потоков на одной и нескольких полосах
2.3.1 Средняя скорость индивидуальных блужданий на одной полосе
2.3.2 Аналитические н имитационные оценки характеристик движения на однополосной клеточной последовательности
2.3.3 Исследование скорости индивидуальных блужданий на бесконечной полосе
2.4 Модель многоиолосного движения
2.4.1 Постановка задачи и аналитическая оценка средней скорости
2.4.2 Сравнение аналитических и имитационных оценок скорости многополосного движения
2.5 Моделирование тотально-связных потоков па кольце
2.5.1 Аналитическое исследование оценки скорости тотально-связного движения на замкнутой полосе
2.5.2 Исследование времени образования последнего кластера
2.5.3 Описание математической модели
2.5.1 Имитационное моделирование тотально-связного блуждания частиц .
2.6 Аналитические и имитационные оценки характеристик неоднородных потоков
на неоднородных носителях
2.0.1 Описание модели
2.6.2 Правила перехода и моделирование движения
2.6.3 Общие принципы реализации модели
2.7 Модель с однородным потоком на неоднородном носителе
2.7.1 Постоянные во времени равномерно распределенные в протяженности полосы неоднородности, зависящие от координаты
2.7.2 Носитель с гармонической неоднородностью
2.7.3 Влияние наличия светофора
2.8 Кольцо со светофорами
2.8.1 Постановка
2.8.2 Результаты моделирования
2.8.3 Сдвиг фаз в фазовом светофоре
2.9 Модель с неоднородным потоком на однородном носителе
2.10 Сравнение аналитических результатов и имитационного моделирования для моделей замкнутого контура и контура с перекрестком

2.11 Сегрегация и агрегация потока на двух полосах
2.11.1 Постановка задачи
2.11.2 Результаты моделирования
2.12 Двухполоспый круговой перекресток
2.12.1 Постановка задачи
2.12.2 Результаты моделирования
2.13 Модель многополосного пересечения
2.13.1 Постановка задачи
2.13.2 Правила перемещения
2.13.3 Результаты моделирования для случая разной плотности на контурах .
2.13.4 Результаты моделирования для одинакового числа частиц на контурах
2.13.5 Сравнение оценок средней скорости движения для двух направлений .
2.14 Выводы по главе
3 Трафик на сетях. Модель монотонных блужданий
3.1 Трафик на сетях и редукция к математическим постановкам
3.1.1 Редукция УДС к дискретному движению потоков частиц па регулярных сетях
3.2 Определение ячейки и узла
3.3 Правила управления миграциями
3.4 Правила разрешения конкуренции за узел
3.5 Классификация моделей
3.5.1 Классификация носителей - регулярных сетей
3.5.2 Классификация взаимодействия потоков в узлах
3.5.3 Классификация типов поведения частиц на кольце
3.5.4 Классификация приоритетов
3.5.5 Числовые характеристики
3.5.6 Качественные состояния системы
3.6 Примеры сетей
3.6.1 Основные типы исследуемых регулярных сетей
3.6.2 Композит - сеть из нескольких типов компонент
3.7 Исследованные задачи измерения характеристик движения
3.7.1 Исследование характеристик в модели случайных блужданий по кольчуге на торе (АЗВ2СШ1)
3.8 Изолированное движение на сетях
3.8.1 Исследование индивидуального изолированного движения на ограниченной сети с установленным приоритетом (А1В1СШ1)
3.8.2 Исследование индивидуального изолированного движения на торе (модель АЗВ1СШ1)

где тпа - продолжительность красного интервала, гц - скорость фронта, разделяющего движущиеся и стоящие частицы перед светофором. у2 - скорость фронта, разделяющего стоящие частицы от потока движущихся частиц после светофора(рпс. 9).
с, 5^,(1) 5,(1:)

<А-1+т:Б1 ~ 5І+
Рис. л. Концепция дискретного однополосного потока и моделях Гтухаревл. [30]

Рис. 9: Действие красного светофорного отрезка на стационарный однородный ноток, [50]
Для увеличения соответствия решений физическому характеру движения частиц вводится желаемая скорость и уравнения движения дополняю кя следующими
;і.б)
к тах{|§г(г), ёмт}, < 0.
где ^млх- в.лпх - соответственно максимальное и минимальное ус-коре-ние(замедлешіе) частицы, выполняющие роль регулятора скорости.
В предельном переходе ёмлх —> ос, ёдлх —> оо получаем уравнения 1.5. Потоки на перекрестке
Площадь перекрестка покрывается паутиной допустимых траекторий (рис. 10). На такой паутине обозначены три типа объектов:
1) делители: