基于元胞自动机的交通系统（环岛）建模与模拟实例

资 源 简 介

基于元胞自动机的交通系统（环岛）建模与模拟实例

详 情 说 明

元胞自动机在交通系统建模中的应用为复杂交通场景提供了离散化的解决方案。在环岛场景中，这种建模方法尤其有效，能够直观反映车辆进出环岛的动态交互过程。

环岛交通建模的核心在于定义每个元胞的状态转换规则。每个元胞代表固定大小的道路空间，可以处于空闲或占用状态（被特定车辆占据）。模型需要考虑三个关键行为规则：车辆进入规则决定何时允许新车辆从入口道路进入环岛；让行规则控制环岛内外车辆的优先权；换道规则处理车辆在环岛内的路径选择。

车辆运动采用并行更新机制，所有元胞状态同步更新，这更符合真实交通中驾驶员同时决策的特性。仿真步长需要合理设置，通常对应现实中的0.5-1秒时间间隔。环岛的特殊几何结构要求对元胞网络进行环形拓扑设计，并在入口处设置缓冲区元胞来模拟车辆汇入行为。

通过调整元胞尺寸、最大车速等参数，可以模拟不同尺寸环岛的交通状况。模型输出包括流量-密度关系图、平均延误时间等关键指标，这些数据对于评估环岛设计优劣具有重要参考价值。这种建模方法的优势在于既能保持计算效率，又能捕捉到真实交通中的非线性特征。