基于元胞自动机理论的交通流模拟研究进展

资 源 简 介

基于元胞自动机理论的交通流模拟研究进展

详 情 说 明

元胞自动机（Cellular Automaton, CA）作为一种离散的动力学系统，近年来在交通流模拟领域展现出独特的优势。其核心思想是将道路系统离散化为网格单元，每个元胞根据预设的局部规则演化，从而涌现出宏观交通现象。

研究进展主要体现在以下方面：

基础模型优化：从最初的Nagel-Schreckenberg（NaSch）模型出发，学者们通过引入随机减速、安全距离等改进规则，使模拟更贴近真实交通流中的启停波和拥堵传播特性。

多车道扩展：通过设计换道规则和交互机制，解决了传统单车道模型的局限性，能够复现超车行为、车道拥堵差异等复杂场景。

异质交通流建模：针对混合车辆（如机动车与非机动车）或网联自动驾驶环境，研究者开发了分层元胞规则，有效刻画不同运动特性的交互影响。

当前挑战包括计算效率与真实性的平衡、大规模路网的可扩展性，以及如何将微观规则与宏观交通参数（如流量-密度关系）建立更精准的映射。未来趋势可能结合机器学习方法优化局部规则，或与多智能体系统进行融合创新。