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基于社会力的信号交叉口施工区交通流建模

一、信号交叉机动车流社会力模型分析

机动车在交叉路口的交通行为是驾驶员在复杂的施工环境中所产生决策行为的综合表现.通过分析发现驾驶员在复杂施工环境的交叉口的社会力主要有以下内容构成:边界力、自我驱动力、排斥力、吸引力、间歇力等内容.所谓自驱动力是指驾驶员在绿灯亮后驾驶其机动车行驶经过停车线时所受到的社会力.所谓吸引力是指驾驶员在绿灯亮起后行驶在交叉口时跟随前车行驶过程中所接收到的社会力.所谓间隙力是指驾驶员驾驶过程中遇到与前方存在间隙过程中形成的一种吸引力.除了上述力以外,驾驶员在驾驶过程中还可以能会接收到来自屏蔽哪车辆的排斥力,这也是保证驾驶员在经过复杂的施工区交叉口不与其他车辆发生碰撞的重要因素.驾驶员在经过施工区交叉口的过程中就是在受到上述几种力的综合作用的情况才能能够安全通过,因此对于上述几种力的类型进行研究具有重要研究价值.笔者在进行研究时就是以第m 辆车作为其研究对象,然后计算其在上述几种力综合作用下所产生的结果的汇总.

二、社会力信号较差施工区交通流建模中存在的问题

1、不能采集准确数据.在构建交通流建模过程中,若想建造出准确的数据模型,得到具有价值的模型数据信息,需要对交通量、交通密度进行准确测量.当前在进行交通流数据建模过程中,经常会遇到不能准确测量数据信息的问题.另外,在建模过程中有些地方不会将施工区的面积、位置等信息进行考量.另外,测量时天气因素也会对所测量数据有所影响.2、参数算法选择不恰当.合适的参数算法是保证施工区交通流建模能够得出准确模型参数的重要保证.当前在建模过程中,工程师选择的建模信息有所迥异,选择的建模软件和参数算法都会对模型产生重要影响.当前参数算法中遗传算法具有较强的稳定性,但是实践中用于施工区交通流建模的,选择该算法的是少数群体.3、行车速度误差大.施工区交通流建模需要准确测量行驶车速,在测量车速的过程中应该确保所测量的车速准确,同时还应该保证所测量地区的车流量具有代表性.不同气候情况下测量的行车速度也不一样.在建模过程中工程师存在顾此失彼的情况,这显然不能获得准确的行车速度.

三、优化施工区交通流建模的路径

1、优化数据采集.本文中所设计的社会力模型都是采用的实时测试的交通密度、交通量作为建模数据当然在采集交通量的过程中,还会对施工地区的位置、面积等信息进行采集,详细记录施工区产生的交通量的数据,将其中的每一条数据都做作为有效的绿灯时间内经过交叉口的直行交通量进行记录,同时还综合研究当日的天气状况、车道宽度、进出口处车道的数量以及施工区域的位置、长度和宽度.

2、优化参数算法.本文中所述的参数标定方法主要是采用了启发式算法中常用的遗传算法,这种算法主要是将标定的参数当作其标定的参数,将其作为公式中的自变量,然后根据目标函数将待定模型中输入实时测量数据后产生的数据,将其作为差值取亮着的最小值来确定参数的标准.在确定好参数范围和目标函数后,主要是使用matalabr 软件对其相关参数进行计算,对计算后所产生的仿真的参数进行标定.当然在使用遗传算法设定函数后,通常会采用非线性规划的方式求其中的最优化的解决数据,这样的数据中常常能够得到最优化的参数数据的组合.为了能够得到最真实的方针数据,保证数据真实有效,笔者通常会利用系统输入十次仿真数据,然后将十次方针数据输入后产生的十种结果计算其平均值,这种方式能够有效降低系统计算过程中产生的误差.当然,考量到测量数据的随机性.通常会假设交叉口进口道路上得到的车辆数据服从离散型松柏分布,这样就能保证测量过程中所产生的数据能够具有随机性.

3、准确测量行车速度.在测量车速的过程中,由于新产生的车辆在行驶过程中通常速度时变化较大的,我们会计算其平均速度,同时平均速度的数值又会受到道路环境、车辆自身情况及周边车辆环境的情况的影响.因此车辆产生对应的驶入交叉口的速度通常会对其通行能力产生重要影响.在测量上述数据过程中一定要注重取值的合理性,确保所获取的数据能够代表车辆自身特性的原始数据.在测试模型的过程中应该注重周围环境的情况,一定要避免在测量的过程中造成不必要的损失,这是我们验证模型是否合理的宗旨.

总结:经济的发展加速了城市化的进程,城市交通升级产生的施工区造成了城市交通能力低下的问题,不仅影响了人们的生产生活效率,同时还容易产生交通事故.社会力模型概念的引入对于解决施工区交叉口交通拥堵问题具有重要意义.笔者通过对城市道路信号交叉口施工区的交通情况进行分析,从而提出了相关的概念,并且力求能够通过模型验证其理论观点,从而提高其理论的科学性与合理性,因此对于该问题的研究具有重要的研究价值.

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