第2章 城市路网交通流动态特性

2.1 引言

交通流理论的研究包括道路交通流和网络交通流。近几十年来，不同领域的研究者从各自的角度对道路交通流的特性进行了分析，建立了许多交通流理论和模型（LWR模型、跟驰模型、元胞自动机模型等）[70]。道路交通流和网络交通流模型的发展趋势是相互靠近、融合，构建一体化的模型，既能够描述拥挤排队在交通网络上的传播和消散，体现拥堵传播的动态特性，又能刻画人们的交通行为，更真实地揭示交通拥堵与出行者路径选择行为之间的互动关系[71]。

二维元胞自动机模型是研究城市路网交通流的有效工具。但是，现有的元胞自动机模型都对交通的局部规则进行了大量简化，这种简化用于描述路段的车流规律是可行的，却很难真实反映交叉口复杂的车流运行状态。因此，有必要充分考虑交叉口处各进口道方向车流的冲突和运行规律，体现路网交通流的运行特征。另外，车辆的路径选择行为对路网交通流具有非常重要的影响，因此，有必要将车辆的OD属性引入元胞自动机模型中，描述出行者的路径选择行为，提高模型在交通仿真中的真实性。

本章在BML模型和NaSch模型的基础上，分别构建无信号控制和信号控制的双向两车道路网元胞自动机模型，分析路网交通量、路网车速和路网交通密度之间的关系，研究慢化概率、期望车速、换道概率、信号控制等对路网交通流的影响。