Petri网是离散事件动态系统建模的有力工具,能表征系统的同步、并发等问题。而混杂Petri网是离散Petri网和连续Petri网相互混杂而成的一种Petri网,可用于混杂系统的建模,既能表征系统的离散动态,又能表征其连续动态。城市交通系统是一类典型的混杂系统,其中的信号灯动态是离散的,交通流动态是连续的,并且每个交叉口的信号灯动态和交通流动态之间相互影响,所以可以用混杂Petri网为交通系统建模,其离散部分用来表征信号灯动态,连续部分用来表征交通流动态。本文分别从宏观和微观角度对交叉口交通流的混杂Petri网模型进行分析,并将分析结果应用于一个实际的交叉口模型。 对于城市交通网络的解析模型与混杂Petri网模型的一致性,本文以一个常见的四相位交叉口为例,分别对其解析模型与其混杂Petri网模型进行相应的分析,结果表明两种模型是一致的。因此,可以说明混杂Petri网模型能较好的体现城市交通网络的混杂特性,仿真实验也证明了该结论的合理性。另外,本文对交通网络的混杂Petri网模型的可能应用也给出了讨论。 本文的主要内容如下: 1.概述了交通流模型的基本理论及研究现状,并概括了混杂系统建模的一些方法,然后阐释了Petri网和混杂Petri网的基本理论。 2.对于交通系统的单个交叉口,本文给出了一个两相位信号交叉口及其混杂Petri网模型,然后分别从宏观和微观角度分析单个交叉口的混杂Petri网模型。宏观角度的分析得出了该模型与宏观交通流模型基本规律的一致性,并得到了模型参数和交通参数之间的关系。并将该结论应用于一个实例,得出分析结果。 3.为了说明混杂Petri网模型能较好的体现城市交通网络的混杂特性,本文以一个常见的较为复杂的四相位十字交叉口为例,针对解析模型给出其混杂Petri网模型,然后对各项交通参数进行分析,结果表明,混杂Petri网模型和解析模型是一致的。仿真实验也说明该结论是合理的。关于混杂Petri网模型在控制与非控制问题中的可能应用,本文也给出了一些讨论。