文中描述了交通虚拟现实系统结构，分析了高速公路车速快、流量大、单车道、多车道等交通流特性，特别是单元车辆的行为预测；选择了OpenGL和Qt构建工具，进而构建了基于虚拟现实的跨系统、帧率可控、时空演化图用色彩表征的仿真平台以及数据接口、用户界面、数据统计和图表生成。

文中研究了仿真平台的核心----微观交通流预测算法机理，并着重于元胞自动机模型，分析了其状态离散有限、时空局部性、维数高等性质，提出了异质、非齐性预测模型算法，凸显了车辆的个性行为，精细了运动单元的粒度，定义了检测数据的边界条件；所构建系统具有系列优势。

论文的特点创新在于：

1、所提出的基于元胞自动机的异质、非齐性预测算法，精细各运动单元行为粒度，增强预测的可信性与准确性；

2、所提出的多量化级的渐变色彩表征的时空演化图，交通流的时空变化准确性高，画面的直观性与感染力增强；

3、所设计的具有跨系统特性、帧率可控的仿真平台，兼容多种异构车载移动终端；自适应调节载荷，实时观看仿真，降低终端价格门槛。

论文一共分为八个部分：

第一章为绪论，阐述课题的背景、目的及意义，并且介绍分析了虚拟现实技术的概念、特点及运用在课题中作为仿真平台实现方式的优越性；

第二章为高速公路微观交通流预测理论与仿真方式讨论，分析了高速公路的交通流特征以及阐述了微观交通流预测的理论，并比较分析了几种平台的实现方式的利与弊，最终给出了课题的选择；

第三章为基于元胞自动机的微观交通流预测模型与仿真平台构建总体设计，具体阐释了系统的总体布局、结构以及功能模块划分，从宏观层面阐述了系统模型的结构与功能；

第四章为基于道路实际状况的改进模型优化，阐述了单车行驶算法的流程，并从实际的角度出发为模型优化了原理论模型；

第五章为基于虚拟现实技术的仿真实验设计与分析，设计了仿真平台，如：虚拟现实的展示方式、车辆个性化参数设计和数据接口与用户界面设计；

第六章为验证系统技术实现与结果分析，阐述了仿真平台各项功能的具体实现细节，如：人机交互、视角变化等；

第七章为研究结论总结与展望，总结课题的研究成果，说明其应用前景并对后续研究做出了展望；

第八章为结语。

文章以高速公路微观交通流预测建模为研究对象，建立了基于元胞自动机的优化预测模型，该模型极大的适应了高速公路的交通流实际状况，课题还给出了交通流预测仿真平台的技术实现。全文研究成果如下：

（1）课题为高速公路微观交通流预测仿真提供了实用的算法。仿真系统基于元胞自动机的改进微观交通流预测模型构建了每一个交通参与单元的运动演化规律，并且根据实际高速公路的交通特点进行了模型的优化，通过构建元胞大小各异、拥有加减速距离等个性化参数和基于实际输入数据的入口参数的改进的元胞模型，来模拟仿真实际状况下车辆尺寸各异、驾驶员驾车习惯不同和适应实际检测参数，因此可以非常准确的预测出未来一段时间的道路交通状况，相比于传统的理论模型更加接近于实际，预测算法实用，提供交通拥堵、事故的预警，为交管部门的及时疏导、管制提供可靠的决策依据。

（2）课题为高速公路微观交通流预测提供了仿真平台。该课题提出的模型通过车辆个性化参数设计、基于实际监测数据的入口参数设定和车辆尺寸的异化，提供一个接近实际的交通流仿真平台，人性化的用户界面与数据接口容易理解和操作，课题为交通规划部门提供一个可以自由设计、定制的仿真工具，使得交通规划建设方案和设计能够通过本平台得到验证。同时，该交通流仿真平台的技术实现基于虚拟现实技术，为使用者带来接近现实、可随意设计并利于观察的仿真工具，极大增强了仿真预测的可靠性和实用性。