基于混雜petri網(wǎng)的城市交通系統(tǒng)建模

基于混雜petri網(wǎng)的城市交通系統(tǒng)建模

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1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要Petri網(wǎng)是離散事件動態(tài)系統(tǒng)建模的有力工具,能表征系統(tǒng)的同步、并發(fā)等問題。而混雜Petri網(wǎng)是離散Petri網(wǎng)和連續(xù)Petri網(wǎng)相互混雜而成的一種Petri網(wǎng),可用于混雜系統(tǒng)的建模,既能表征系統(tǒng)的離散動態(tài),又能表征其連續(xù)動態(tài)。城市交通系統(tǒng)是一類典型的混雜系統(tǒng),其中的信號燈動態(tài)是離散的,交通流動態(tài)是連續(xù)的,并且每個交叉口的信號燈動態(tài)和交通流動態(tài)之間相互影響,所以可以用混雜Petri網(wǎng)為交通系統(tǒng)建模,其離散部分用來表征信號燈動態(tài),連續(xù)部分用來表征交通流動態(tài)。本文分別從宏觀和微觀角度對交叉口交通流的混雜Petri網(wǎng)模型進(jìn)行分析,并將分析結(jié)果應(yīng)用于一

2、個實(shí)際的交叉口模型。對于城市交通網(wǎng)絡(luò)的解析模型與混雜Petri網(wǎng)模型的一致性,本文以一個常見的四相位交叉口為例,分別對其解析模型與其混雜Petri網(wǎng)模型進(jìn)行相應(yīng)的分析,結(jié)果表明兩種模型是一致的。因此,可以說明混雜Petri網(wǎng)模型能較好的體現(xiàn)城市交通網(wǎng)絡(luò)的混雜特性,仿真實(shí)驗(yàn)也證明了該結(jié)論的合理性。另外,本文對交通網(wǎng)絡(luò)的混雜Petri網(wǎng)模型的可能應(yīng)用也給出了討論。本文的主要內(nèi)容如下:1.概述了交通流模型的基本理論及研究現(xiàn)狀,并概括了混雜系統(tǒng)建模的一些方法,然后闡釋了Petri網(wǎng)和混雜Petri網(wǎng)的基本理論。2.對于交通系統(tǒng)的單個交叉口,本文給出了一個兩相位信號交叉口及其混

3、雜Petri網(wǎng)模型,然后分別從宏觀和微觀角度分析單個交叉13的混雜Petri網(wǎng)模型。宏觀角度的分析得出了該模型與宏觀交通流模型基本規(guī)律的一致性,并得到了模型參數(shù)和交通參數(shù)之間的關(guān)系。并將該結(jié)論應(yīng)用于一個實(shí)例,得出分析結(jié)果。3.為了說明混雜Petri網(wǎng)模型能較好的體現(xiàn)城市交通網(wǎng)絡(luò)的混雜特性,本文以一個常見的較為復(fù)雜的四相位十字交叉口為例,針對解析模型給出其混雜Petri網(wǎng)模型,然后對各項交通參數(shù)進(jìn)行分析,結(jié)果表明,混雜Petri網(wǎng)模型和解析模型是一致的。仿真實(shí)驗(yàn)也說明該結(jié)論是合理的。關(guān)于混雜Petri網(wǎng)模型在控制與非控制問題中的可能應(yīng)用,本文也給出了一些討論。關(guān)鍵詞:混

4、雜Petri網(wǎng)、交通流模型、建模、單個交叉13、交通網(wǎng)絡(luò)浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractPetrinet(PN)isausefultoolformodelingdiscreteeventdynamicssystem(DEDS),itcanrepresentthesynchronizationandconcurrencyofthesystem.AndⅡlehybridPetrinet(HPN).whichisthehybridfornlofdiscretePNandcontinuousPN.canbeusedtomodelhybridsystems.HPNcanre

5、presentnotonlythediscretedynamicsbutalSOthecontinuousdynamicsofthesystem.Urbantrafficsystemisbelongingtoclassicalhybridsystems,therefore,tramcsystemCanbemodeledbyHPN,andthediscreteandcontinuouspartrepresentsthesignallightdynamicsandtrafficflowdynamicsrespectively.Inthispaper,theHPNmodel

6、ofasin【gieintersectionisgiven.a(chǎn)ndtheanalysisinamacroscopicpointofviewandinamicroscopicpointofviewisgivenalSO.ForverifyingtheconsistencyoftheanalyticmodelandtheHPNmodelofurbantrafficnetwork,thisPaperconsidersausualfour-phasedintersectionandgivesthecorrespondinganalysisofthetwomodels.Ther

7、esultsuggeststhat也eHPNmodelCanrepresentthehybridcharacterofurbantra£丘Cnetworkpreferably.Moreover,thesimulationexperimentandprobableapplicationoftheHPNmodeloftra珩cnetworkhavebeendiscussed.Themaincontentofthispaperisasfollows:1.Atfirst,thispapersummarizesfundamentaltheoryoftraffi

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