The Keep-Right-Except-To-Pass Rule(中文版).doc

The Keep-Right-Except-To-Pass Rule摘要随着经济的发展，更多的车辆进入人们的生活，在现有的交通条件已不能满 足车辆的通行需要。本文基于交通流元胞自动机原理，建立了车流密度与车流量模型，研究分析靠右行驶这一交通规则的交通路况表现。对车流量及安全性两方面综合评价，而且验证了其适用于左行国家。最后，模拟和分析智能控制下的超车模型。问题一中，针对靠右行驶规则定性分析交通路况，基于元胞自动机原理，定义车流密度，从而建立车流量模型。收据相关数据并运用MATLAB进行做相关性的拟合，引入超车概率、超车密度、超车因子以及安全车距，并结合车流量的定义公式，最终得到车流量的表达式。绘制相关图形，分析靠右行驶规则与无规则情况下交通畅通和交通拥堵的表现。问题二中，结合运动学原理，由于国际上超车风险的评估基于超车视距，我们采用超车视距评估风险系数，建立超车视距表达式，从而建立风险系数模型进行分析。同时兼顾流量和安全，引入风险系数和流量权重,建立综合指数模型。问题三中，基于靠右行驶规则，通过停车视距、超车视距及超车概率等因素对左行规则进行分析，验证得知改变一些条件时右行规则依旧适用于左行国家。问题四中，模拟超车系统，结合超车加速度，建立并分析智能交通系统的超车模型。最后，针对除超车外靠右行驶规则以及左行国家中的交通规则，提出了一些建议与意见。关键词：靠右规则； 车流量模型；风险系数模型；超车模型；智能模拟一、 问题重述在一些汽车靠右行驶的国家（比如美国，中国等等），多车道的高速公路常 常遵循以下原则：司机必须在最右侧驾驶，除非他们正在超车，超车时必须先移 到左侧车道在超车后再返回。建立数学模型来分析这条规则在低负荷和高负荷状态下的交通路况的表现。 考察流量和安全的权衡问题,车速过高过低的限制，或者这个问题陈述中可能出现的其他因素。这条规则在提升车流量的方面是否有效？如果不是，提出能够提升车流量、安全系数或其他因素的替代品（包括完全没有这种规律） 并加以分析。在一些国家，汽车靠左行驶是常态，探讨你的解决方案是否稍作修改即可适 用，或者需要一些额外的需要。最后，以上规则依赖于人的判断，如果相同规则的交通运输完全在智能系统的控制下，无论是部分网络还是嵌入使用的车辆的设计，在何种程度上会修改你前面的结果？二、 背景介绍随着社会经济技术的快速发展，各种车辆特别是私家车越来越多，从而对高速路的通行能力及安全性提出了更高的要求。其中，高速公路交通规则的制定与修改对其通行能力及行驶安全性有着至关重要的作用。资料统计，世界有34%的国家靠左行驶，66%的国家靠右行驶。在诸如中国、美国、俄罗斯、德国、法国、巴西等大多数国家地区，实行靠右行驶规则。在多车道公路上，也经常要求司机靠着最右边的车道行驶，除非他们打算超车。当超车时，要从左边车道超车，之后需要再次回到原来的车道上。靠左行驶规则则与靠右相反，遵循靠左行驶国家多半是典型的岛国和半岛以及次大陆国家，例如英国、日本、印度、巴基斯坦、印尼、 泰国、澳大利亚、新西兰等等。三、问题分析在一些汽车靠右行驶的国家，如美国，中国等，多车道的高速公路常常遵循“右行左超车”的原则，即司机必须在最右侧驾驶，除非他们正在超车。超车时必须先驶入左侧车道，超车，然后再返回右车道。然而这条规则在不同交通负荷（低负荷与高负荷）下的表现是否尽如人意，与哪些因素有关，如何对其进行改善，从而提高车流量与安全性等都是需要进一步思考的问题。对该问题的研究可以归结为“右行左超车”规则下的交通流模型的研究。针对除了超车外的靠右行驶规则，采用定性分析的方法，分析低负荷及超负荷情况下车流量的变化。联系实际，通行能力达到一定指标还不够，还需要考虑到安全问题。因此，综合考虑这些因素之间的关联，做出安全性的评估，同时权衡其与通行能力的关系。研究除了超车靠右行驶的规则， 本文将其分为四问进行解决。问题一中，考虑交通是否拥挤，就涉及到交通密度。基于元胞自动机原理，从而可对车流密度进行一定研究。根据车流量的定义，车流量由单位时间内通过某路段的车辆为标准。针对除了超车靠右行驶规则，建立相关的车流量模型。结合车流量定义公式：车流量=单位时间*车速/（车距+车身长），联系实际超车概率确定更为准确的车流量表达式，进而做更深入的研究。通过收集相关数据，结合表达式，对低或超负荷状态下右行规则与无规则进行比较。运用MATLAB软件绘制相关图形，对所得结果进一步分析说明。问题二中，结合运动学原理，由于国际上超车风险的评估基于超车视距，我们采用超车视距评估风险系数，建立超车视距表达式，从而进行建模分析。同时兼顾流量和安全，引入风险系数和流量权重,建立综合指数模型。问题三中，基于靠右行驶规则，通过停车视距、超车视距及超车概率等因素对左行规则进行分析，制定左行国家的交通方案。问题四中，模拟超车系统，结合超车加速度，建立并分析智能交通系统的超车模型。四、符号说明车辆正常速度车流密度驾驶员发现障碍物反应时间（取典型值:0.5