面向宽窄交替航道的船舶交通元胞自动机模型

为了提高宽窄交通航道的通行效率,针对宽窄交替的结构特点,以基尔运河为例,根据其航道宽窄段交替结构的特点,建立了双向船舶交通流元胞自动机模型,研究基尔运河的船舶交通流仿真。根据基尔运河的实际结构建立元胞空间,并基于固定闭塞理论和移动闭塞理论建立演化规则。基尔运河的结构导致大型船舶无法在狭窄的区间内同时通过,为了描述该现象,在元胞自动机模型中建立了合适的等待规则。在仿真分析中,主要讨论了不同船舶入流率、大小船舶比例、船舶间安全距离的影响。在仿真结果的基础上,进一步研究了基尔运河船舶交通流改善的瓶颈识别和改进策略。结果表明,基尔运河窄段长度过长是瓶颈所在,其使得运河内船舶大量停泊等待。