基于细胞自动机模型的交通流模拟程序基于细胞自动机模型的交通流模拟程序.pdf

华 南 理 工 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 31 卷 第 5 期 Journal of South China University of Technology V ol. 31 No. 5 2003 年 5 月 ( Natural Science Edition) May 2003 文章编号: 1000565X( 2003) 05003405 基于细胞自动机模型的交通流模拟程序* 靳文舟1 张 杰2 梅冬芳2 ( 1. 华南理工大学 交通学院, 广东 广州 510640; 2. 华南理工大学 理学院, 广东 广州 510640) 摘 要: 基于细胞自动机模型和微观动态交通流模拟模型, 使用 C+ + 语言, 采用模块化 结构将交通流数学模型转变为主要由计算机程序组成的计算机模拟模型, 以模拟车辆在 路段上的运动, 同时采用中断技术成功地实现了车辆的动态显示. 最后通过实测数据的计 算, 对模拟模型和模拟过程进行了评价. 关键词: 细胞自动机; 模拟; 交通流 中图分类号: U 12 文献标识码: A 计算机模拟技术在交通工 程中有着广泛 的应 富的用户图形界面. 用. 从 20 世纪 60 年代起, 国外就开始利用计算机对 1 模拟程序的总体结构 各种交通现象和交通特征进行模拟, 并已开发出一 些相当优秀的且实用性较强的软件. 利用交通模拟 本模拟程序采用模块化设计, 即将每一个完成 模型, 人们可以动态而逼真地仿真交通流和交通事 特定任务的代码段放入一个单独的函数中, 这样可 故等各种交通现象, 深入地分析车辆、驾驶员、行人、 以减少冗余代码, 便于理解, 方便维护. 从系统整体 道路以及交通流的交通特征, 有效地进行交通规划、 和运行过程的角度分析, 程序分为 4 个部分, 每部分 交通组织与管理、交通能源节约以及物资运输流量 都对应着一个函数( 程序块) , 这 4 个部分分别是: 合理化等方面的研究. 此外, 利用计算机模拟技术, ( 1) 总控制部分 main( ) 该部分是模拟程序 可以避免进行一些费用昂贵且周期长的交通调查和 的主体框架, 决定着程序的流程; 现场试验, 以很小的代价便可获得难以调查的数据, ( 2) 输入部分 input( ) 该部分允许用户输入 并再现各种交通现象, 即可以从一个崭新的视角展 模拟的初始参数; 开对交通问题的研究. ( 3) 车辆 运行部分 movement( ) 在 该部分 本研究中, 笔者基于前期建立的细胞自动机模 中, 系统按用户输入的要求运行, 并用二维动画形式 型, 采用 C+ + 语言编写了交通流的计算机模拟程 显示车辆的运动过程, 记录并统计模拟数据; 序,