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    重庆时时彩一注2元: 一种结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610935035.3

    申请日:

    2016.10.25

    公开号:

    CN106571031A

    公开日:

    2017.04.19

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G08G 1/01申请日:20161025|||公开
    IPC分类号: G08G1/01; G06F17/50 主分类号: G08G1/01
    申请人: 广东技术师范学院; 中山大学
    发明人: 李锋; 蔡铭
    地址: 510665 广东省广州市天河区中山大道西293号
    优先权:
    专利代理机构: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 林丽明
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610935035.3

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.05.17|||2017.04.19

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提出一种结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,该方法适用于对道路交通噪声的动态模拟计算。该方法的计算包括交通流仿真???、车辆噪声排放计算???、和噪声传播衰减计算???,其中交通流仿真??橥ü桓鲈远煌髂P褪迪?。该方法的计算过程为:先用交通流仿真??槎缘缆方煌鹘卸抡?,将交通流仿真得到的车辆类型、速度和加速度三个输入车辆噪声排放??榻谐盗驹肷欧偶扑?,同时交通流仿真得到的车辆位置参数输入噪声传播衰减计算??榧扑愠鏊ゼ趿?,最后综合车辆噪声排放计算??楹驮肷ニゼ跫扑隳?榈募扑憬峁玫浇邮盏愕脑肷?。该方法大大简化了交通流仿真的过程,具有计算量小,模拟计算结果准确可靠的优点。

    权利要求书

    1.一种结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,其特征在于,实现过程
    为:采用交通流仿真??槎缘缆方煌鹘卸抡?,将交通流仿真得到的车辆类型、速度
    和加速度三个输入车辆噪声排放??榻谐盗驹肷欧偶扑?,同时将交通流仿真得到的车
    辆位置参数输入噪声传播衰减??榧扑愠鏊ゼ趿?,综合车辆噪声排放??楹驮肷ニゼ?br />??榈募扑憬峁玫浇邮盏愕亩肷?;
    其中所述交通流仿真??槭峭ü远煌髂P褪迪值?。
    2.根据权利要求1所述的结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,其特
    征在于,其车辆噪声排放计算??槭峭ü笛椴獾玫牡チ境翟肷欧拍P褪迪?。
    3.根据权利要求1所述的结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,其特
    征在于,噪声传播衰减计算??榘ň嗬胨ゼ跫扑阕幽??、空气吸收计算子??楹驼习?br />衰减计算子???。
    4.根据权利要求1所述的结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,其特
    征在于,所采用的元胞自动机交通流模型设置包含大、中、小三种车型的混合车流,三种车
    型车辆的速度分布能够不同,模拟时可按需设定每种车型的速度分布。
    5.根据权利要求1所述的结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,其特
    征在于,所采用的元胞自动机交通流模型中的车辆遵循行驶规则、换道规则和边界条件。
    6.根据权利要求5所述的结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,其特
    征在于,在步时t→t+1过程中,元胞自动机交通流模型中的车辆遵循的行驶规则为:加速过
    程、减速过程、随机慢化过程、更新车辆位置过程4个步骤进行演化。
    7.根据权利要求1所述的结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,其特
    征在于,元胞自动机交通流模型中的车辆在演化过程中,可变换车道,具体焕道规则为:摩
    托车优先考虑在右侧车道行驶,小汽车换道时优先考虑向左换道,大型车换道时优先考虑
    向右换道。
    8.根据权利要求1所述的结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,其特
    征在于,元胞自动机交通流模型采用周期性边界条件,车辆行驶到道路尽头后,将从道路的
    另一端进入。

    说明书

    一种结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法

    技术领域

    本发明涉及道路交通噪声动态模拟计算领域,可用于准确模拟混合车型多车道道
    路交通流作用下的交通噪声值及其动态变化。

    背景技术

    城市道路交通给人民生活带来便利的同时,也造成了环境污染,其中交通噪声污
    染问题已成为干扰人们正常生活的主要环境问题之一??杉壳拔夜饕笾谐鞘薪煌ㄔ?br />声污染已经非常严重,已经对人们的工作、学习和休息造成了重大的影响,甚至诱发各种疾
    病。随着机动车数量的增长,交通噪声污染形势还将越来越严峻,尤其是在一些大中城市。

    对交通噪声的预测计算是交通噪声防治的重要基础工作。传统的交通噪声预测计
    算方法是静态模型计算法,也称公式法,通常是在噪声源排放的基础上再考虑噪声传播衰
    减中的各个影响因素产生的修正项组成的。这些因素一般包括交通量、传播距离、障碍物的
    作用、空气吸收、地面的作用等。模型计算法的优点是计算简便,但只能反映瞬时噪声值或
    某一段时间内噪声的能量平均水平,存在预测目标单一、无法反映交通噪声的起伏变化等
    缺点,无法满足动态预测的需要。随着计算机技术的发展,利用计算机模拟交通流等随机过
    程的方法日渐成熟,学者们提出了将交通噪声计算模型与微观交通流仿真相结合,进而实
    现对交通噪声进行动态模拟计算的方法,即动态模拟法。

    现有的交通噪声动态模拟方法一般包含一个动态交通流模拟工具,这个动态交通
    流模拟工具通常采用复杂的交通仿真软件来实现,优点是计算模型成熟可靠,但是有计算
    量大、建模复杂、与噪声计算过程的交互不方便等缺点。元胞自动机模型将连续的空间和时
    间进行离散化处理,用有限的元胞数量和简单的演化规则来模拟真实事物的运转和发展过
    程。由于元胞自动机模型能有效模拟交通流中车辆微观运动状态,用来描述实际的交通现
    象具有独特的优越性,因此近年来被广泛应用于单车道交通、多车道交通、交通拥堵、公交
    车站、自行车交通、行人交通等各类交通问题的研究。到目前为止,尚未见到将元胞自动机
    交通流模型作为动态交通流模拟工具实现交通噪声动态模拟的方法。

    发明内容

    本发明目的在于克服现有技术的缺点,提供一种简单有效的道路交通噪声动态模
    拟方法。该方法采用特定的元胞自动机交通流模型实现交通流的动态模拟,进一步利用交
    通流模拟结果实现动态交通噪声的计算。采用该方法具有模型结构简单、计算量小、设置方
    便的特点,对道路交通噪声的动态模拟具有很高的准确性。

    为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:

    一种结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,实现过程为:采用交通流
    仿真??槎缘缆方煌鹘卸抡?,将交通流仿真得到的车辆类型、速度和加速度三个
    输入车辆噪声排放??榻谐盗驹肷欧偶扑?,同时将交通流仿真得到的车辆位置参数输
    入噪声传播衰减??榧扑愠鏊ゼ趿?,综合车辆噪声排放??楹驮肷ニゼ跄?榈募扑憬?br />果得到接收点的动态噪声值;

    其中所述交通流仿真??槭峭ü远煌髂P褪迪值?。

    该方法可模拟一系列时间点的交通噪声值,获得接收点处噪声的动态变化。

    优选的,其车辆噪声排放计算??槭峭ü笛椴獾玫牡チ境翟肷欧拍P褪迪?。

    优选的,噪声传播衰减计算??榘ň嗬胨ゼ跫扑阕幽??、空气吸收计算子???br />和障碍物衰减计算子???。

    优选的,所采用的元胞自动机交通流模型设置包含大、中、小三种车型的混合车
    流,三种车型车辆的速度分布能够不同,模拟时可按需设定每种车型的速度分布。

    优选的,所采用的元胞自动机交通流模型中的车辆遵循行驶规则、换道规则和边
    界条件。

    优选的,在步时过程中,元胞自动机交通流模型中的车辆遵循的行驶规则为:加速
    过程、减速过程、随机慢化过程、更新车辆位置过程4个步骤进行演化。

    优选的,元胞自动机交通流模型中的车辆在演化过程中,可变换车道,具体焕道规
    则为:摩托车优先考虑在右侧车道行驶,小汽车换道时优先考虑向左换道,大型车换道时优
    先考虑向右换道。

    优选的,元胞自动机交通流模型采用周期性边界条件,车辆行驶到道路尽头后,将
    从道路的另一端进入系统。

    与现有技术相比,本发明的优点主要体现在:一是相比于现有交通噪声动态计算
    模型,本发明不仅可以计算接收点的等效声级,还可以计算一系列时间点的瞬时噪声,得到
    噪声的动态变化规律;二是相比于现有的交通噪声动态模拟方法,本发明的交通流仿真过
    程简单,设置方便,计算量小。

    附图说明

    图1是本发明方法的计算??橥?。

    图2是本发明方法的原理图;

    其中:1—空元胞,2—被车辆占据的元胞,3—噪声接收点。

    具体实施方式

    附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附
    图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;

    对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下
    面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

    如图1,一种结合元胞自动机交通流模型的交通噪声动态模拟方法,实现过程为:
    采用交通流仿真??槎缘缆方煌鹘卸抡?,将交通流仿真得到的车辆类型、速度和
    加速度三个输入车辆噪声排放??榻谐盗驹肷欧偶扑?,同时将交通流仿真得到的车辆
    位置参数输入噪声传播衰减??榧扑愠鏊ゼ趿?,综合车辆噪声排放??楹驮肷ニゼ跄?br />块的计算结果得到接收点的动态噪声值;

    其中所述交通流仿真??槭峭ü远煌髂P褪迪值?。

    按照附图2所示建立元胞自动机交通流模型,车道数可设置为2,元胞长度可设置
    为10 m,宽度可设置为4 m。道路上的车辆分成大型车、小汽车和摩托车三种类型。初始时
    刻,三种车型按一定的比例随机混合分布在两条车道上,并按速度分布概率随机生成初始
    速度。时间步长取1 s,共模拟3600个步时。在步时t→t+1过程中,模型中的车辆按加速过
    程、减速过程、随机慢化过程、更新车辆位置过程4个步骤进行演化。

    演化模拟过程中,每一个步时都记录下每辆车的车型、位置、速度和加速度等参
    数,同时将这些参数输入车辆噪声排放模型和噪声传播衰减计算模型进行运算,并将两个
    模型的计算结果进行处理,计算出接收点处每个步时的噪声值。演化模拟一段时间后,将每
    个步时的噪声值进行统计,计算出接收点处的等效声级。

    所叙述的车辆噪声排放模型可通过单辆车噪声排放实验并将实验数据采用回归
    分析方法获得,输入参数为车辆类型、速度值、加速度值,输出参数为单辆车在参数距离处
    的A计权声级。

    所叙述的噪声传播衰减模型是按照物理学原理得到的理论和经验公式,包含距离
    衰减计算、空气吸收计算和障碍物衰减计算三个部分。

    显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对
    本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可
    以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本
    发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求
    的?;し段е?。

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    一种 结合 自动机 通流 模型 交通 噪声 动态 模拟 方法
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