自动巡航混合交通系统的研究

第%8卷第!’期#’’)年!’月

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物理学报

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过路收费站对高速公路交通的影响!

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朱留华!）陈时东#）孔令江!）刘慕仁!）（广西师范大学物理与电子工程学院，桂林!）

（玉林师范学院物理与信息科学系，玉林#）

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（#’’)年!月!#日收到；#’’)年%月(’日收到修改稿）

基于*+,-./0123-14-56-3,交通流模型，建立了关于单车道电子收费和人工收费系统的元胞自动机交通流模型7通过计算机数值模拟，得到了混合付费车流在不同参数下交通流模型的基本图，并对电子收费和人工收费共存系统的交通流特性进行了分析和讨论7

关键词：元胞自动机，电子收费系统，人工收费系统，数值模拟

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站，但是常在收费站的前方安装对无车载电子标签

!A引言

的车辆进行人工收费的警示标志牌和检测设备7一旦发现无车载电子标签的车辆进入时，改由人工进一方面，由于部分车行现场收费并放行7这种方法，

辆接受人工收费，使得正常车辆通行受阻；另一方面，由于不停车收费车辆的通行速度快，一旦客户增加、交通流量增大时，交通事故非常容易发生，造成正常的收费通行秩序混乱7

本文着重研究传统人工收费（:+5=+.C@..方式的保留对交通的负面影响，指出1@..-1C;@5，GDE）

不同付费方式的车辆进入收费站时应分道行驶，分道付费的必要性7这对于改善收费站口收费通行秩序，有效缓解高速公路收费处车辆的堵塞状态具有实际的指导意义7

［!—B］

近年来，交通问题已引起了广泛的注意7基

于各种交通流模型的模拟，人们对交通问题的认识交通流涉及到多自由度，高速公路更为深刻7然而，

的交通更是车辆之间强烈相互作用的多体系统，给模拟工作带来了意外的艰巨性7元胞自动机由于其独特的优越性被广泛应用于交通流研究7我国目前正值高速公路建设高峰，国家对公路的投入逐年加大，随着我国公路事业的发展，解决收费站口人工收费排队等待的交通“瓶颈”问题和其他日益增长的交通需求引起了社会与交通管理部门的广泛关注7

目前发达国家普遍采用电子不停车收费技术，不仅缓解了收费（-.-1C3@5;1C@..1@..-1C;@5，9DE）站交通堵塞，而且减少了环境污染79DE方式是目前世界上最先进的路桥收费方式79DE技术是通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站9DE车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的新型收费技术79DE系统允许车辆高速通过，大大提高了公路的通行能力7（"!8’4:F2）

我国幅员辽阔，地区差异显著，各省市的公路收费方式不尽相同7国内虽然新建了一些不停车收费

#A9DE和GDE系统的交通流模型

在本文的模型中，高速公路的车道被视为长度为!的一维离散格点链，每一格点在每一时刻或为

车辆空或被一辆车占据7考虑车辆付费方式的差异，被分为两类：一类是电子付费车辆，对应于9DE系统；另一类是现场付费车辆，对应于GDE系统7$%&%电子付费车辆的演化规则

由于9DE系统允许车辆高速（"!8’4:F2）通

（批准号：资助的课题7!’(8#’’!，!’%8#’’!，)’()!’8)）!国家自然科学基金

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