题目：双车道混合交通流的元胞自动机模型研究

交通流理论研究的目标在于建立能够描述实际交通一般特性的交通流模型，以揭示交通流演变的基本规律，从而可以有效地指导交通工程实践，预防和缓解交通堵塞。元胞自动机模型作为一种在时间和空间上都离散的动力学系统，非常适合对交通系统建模，它能够反映出交通系统所具有的各种特性，模拟交通参与者之间的相互作用和影响。本文所研究的双车道交通流元胞自动机模型主要由两个部分构成： 研究车辆如何在一条车道上运动的单车道元胞自动机模型 研究车辆如何在不同车道间变更车道的换道规则本文按照这两个方面分别展开，提出了基于复杂驾驶行为的单车道元胞自动机模型和基于转向灯效应的对称双车道换道规则，主要工作如下： 介绍基本交通实测现象，包括流量-密度关系、交通临界相变等；结合实测现象的特点，对9类重要的单车道元胞自动机模型进行了对比分析，对慢化概率、慢启动规则、前车速度与作用范围等研究点进行了讨论。 在研究现有模型的基础上，建立了一组基于复杂驾驶行为的单车道元胞自动机模型。该组模型遵循以驾驶员决策、行动和结果为框架的3步更新规则，考虑了减速限制、前车速度效应、慢启动规则等多种影响因素，能够模拟同步流、亚稳态和回滞等复杂交通现象。在分析模拟结果时，研究了车流密度、慢化概率等因素对交通流状态的影响，归纳了不同慢化概率下交通相变的过程。 在鸣笛效应和强行换道等双车道换道规则的基础上，提出了基于转向灯效应的对称双车道换道规则（TS-ST规则）。首先将TS-ST规则与NaSch模型结合得到了TS-STNS双车道模型，模拟结果表明该模型在模拟混合交通系统时，能更好地消除中密度下由慢车形成的“塞子”，使系统流量大于鸣笛效应和强行换道模型的流量，并且能刻画出跨越多个连续时间步的动态超车行为。然后将TS-ST规则和基于复杂驾驶行为的单车道模型结合，得到了TS-STDL双车道模型，并对其模拟结果进行了分析。