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交通问题是全球普遍关注的重要问题,交通仿真技术是研究交通问题的重要手段。由于我国的交通状况与国外相比有许多不同的特点,而现有的大部分交通仿真软件无法真实仿真这一状况。针对这种情况,本文在研究和分析目前在交通仿真中得到广泛应用的元胞自动机和多智能体理论的基础上,提出了将两者相结合进行交通仿真研究的新的思路和方法,并在此基础上建立了包括机动车、自行车和行人的混合微观交通仿真系统。 本文首先通过对元胞自动机理论和多智能体理论的研究,分析了他们在交通仿真中应用的优缺点。在此基础上论证了将两者结合进行交通仿真研究的可行性,对他们进行了适当的改进和扩展,进一步提出了进行结合研究的结合点以及结合方法。 在此基础上,本文建立了基于元胞自动机和多智能体结合的混合交通系统。本文首先利用元胞自动机的原理建立了系统总体框架,提出了将交通实体层和信号控制层进行划分的新思路,两层之间通过相互映射进行影响。然后在交通实体层,利用将单条道路划分为多个元胞的方法,动态的生成由多条道路组成的单个路段,进一步生成了由多个路段组成的整个系统的路网模型。其中路段分为直行道和交叉口两种。交通实体在进入交叉口前的运行状态将受到交通信号层映射的交通灯信号的影响,在进入交叉口后则按照道路优先级和目的地决定运行状态和路线。 本文进一步将元胞进行扩展和改进,使部分元胞具有智能体的特性,从而建立了包含多种交通智能体的多智能体系统。本文首先在研究车辆的交通特性的基础上,建立了车辆智能体模型,包括车辆产生模型和车辆驾驶行为模型。其中车辆驾驶行为模型中包括了车辆的自由行驶、跟驰和换道等最重要的驾驶行为。然后通过研究自行车和行人各自的运动特性,建立了自行车和行人的智能体模型及混行模型。在此基础上建立了整个系统的综合仿真框架,并研究了系统实现流程。 最后,对系统进行了可视化实现,仿真结果表明这种研究方法比较真实的反应了我国交通的实际状况,具有一定的深入研究和推广的价值。