基于泊松分布的微观交通仿真断面发车数学模型研究际测量情况,定义泊松分布的参数,d的概率含义,再将含有车辆数,时间,概率三个变量的泊松分布得出在微观交通仿真中使用的发车模型,并给出计算机实现的算法.关键词泊松分布;微观交通仿真;断面发车模型HOWtoConstructaMathematicModelofSectionVehicleDispatchinMicroscopicTm伍cSimulationbasedonPoissonDistributionCollegeofAutomation,ChongqingUniversityMoZhi-fengYu激aSunYueAbstractAfteranalysisofprobabilitydistributionlawoftrafficflow,thispaperputsforwardtheSectionVehicleDispatchModelthatadaptstomicroscopictra~cprobabilityimplicationsofPoissonDistributionParameters-h,otthrou【shfactualmetering,thengeneratestheVehicleDispatchModelinMicroscopicTmmcSimulationusingPoissonDistributionwiththleevariables-numberofvehicle,timeandprobability.Finally,itgivesthealgorithmforcomputerrealization.KeywordsPoissondistribution;Microscopicll'a~csimulation;Modelofsectionvehicledispatch在以解决交通问题,有效利用道路资源为目标的智能交通系统建立前,对该系统进行仿真分析能全面地对系统性能,决策合理性做出正确评估与有效预测,由此微观交空变化的交通分析技术,能对交通的各种状况进行预测与评估.作者职务职称:地址:文献标识码::收稿日期:莫智锋硕士研究生重庆大学自动化学院400044A:U410o9—1467(2003)03—0o04_032002-1o-29何一个微观交通仿真平台,都是把发车作为整个仿真的起始点.微观交通仿真时有一个仿真区域,这个区域的边界为断面.车辆进入仿真区域时,可以统计得出通过此断面的分布规律,利用数学模型近似的描述出交通流的断面车辆的通过情况,用计算机实现,并成为微观仿真平台初始化车辆参数.仿真平台将对各种交通情况评估,要求其发车数学模原理建立的描述模型,只需改变表达式的参数就可适用于不同的交通情况.使仿真平台具有通用性,且可为任意的对泊松分布规律进行数学变换,建立具有通用性的发车数学模型,给出了用计算机实现的根本算法.1发车规律与泊松分布原理车辆进入仿真区域是个随机性事件,因此,可将其转化为进入仿真区域的车辆之间的间隔时间视为随机量.根据车辆进入仿真区域本身的特点,从理论上应满足以下条件:(1)在不相重迭的时间区间内车辆的产生是互相独立的,即无后效性;(2)对充分小的△t,在时间区间【t,￡+At】内有一辆车产生的概率与t无关,而与区间长度△t成正比,即车辆的产生具有平稳性;(3)对于充分小的△t,在时间区间【t,￡+At】内一条车道上有2辆或2辆以上车辆产生的概率极小,即具有普遍性.通过对相关资料提供的车流数据的分析与实地观察数据,在城区,市郊,高速公路等车辆通行较为频繁的地方,车流到达情况接近均匀的波峰分布,指无突起的波峰,但非每个时段经过车辆数都平均(指概率均等).交别的交通情况,如突然产生一个巨大的波峰或者在交通量小的地方(概率平均分布),当作小概率事件接受.一4一在此选用常用,简单的概率分布一一泊松分布来表示交通流的分布情况.由于泊松分布的变异系数为D()/E()=J,那么根据变异系数定义,该分布的概率曲线集中度比拟均匀,能表达均匀分布.如公式:.(n):{【()/n川e.,n》O………………(1)n为车辆数;为参数.根据实验采集数据方式得:公式(1)中的参数有相应的物理意义,表示在采样时间t内的车辆数.令=ott*,ot那么表示车辆平均到达率(veh/s).那么泊松分布公式(1)转化为:(t)={【(at)/n}e,t》D…………(2)公式(21表示的物理意义是:在时间区段t内有n辆车进入仿真区域的可能性为(t).当固定采样时间时,那么可通过在不同的断面处测量车辆数的方法确定参数.对于采样时间,假设过短,那么车辆数会相对少,且数据的波动会相对增加,不符合泊松分布的定义;假设过长,那么车辆数会趋于常数,不能表达出车辆数的随机规律.经过实验得出:当车流量较大时,采样时间适中选小一点;当车流量较小时,采样时间适中选大一点.2发车数学模型的建立通过以上的分析得出,通过断面的车辆数呈现泊松分布规律,在基于泊松分布原理而建立断面发车模型时,重要的是利用概率统计原理,确定出发车模型的相关参...