随着经济发展和城市规律不断扩大,我国城市的人口数量和汽车数量呈现不断增长趋势。同时,伴随着近年来共享单车的普及,我国城市交通形成了由行人、自行车和汽车共同构成的混合交通流系统。出行方式的多样性在为我们生活提供便利的同时,也造成城市交通拥堵、环境污染、交通事故频发等一系列交通问题。因此,为了提高城市交通基础设施的利用效率,减少环境污染,保障不同交通流在城市道路上的正常通行,就必须对城市交通系统进行科学的规划和合理的布局。我国城市交通系统是由行人、自行车和汽车共同构成的混合交通流系统,所以科学合理地规划城市交通系统就必须充分了解这三种交通流的行为特征以及它们之间的相互关系。本文通过社会实验的方法,研究行人、自行车和汽车在不同队列环境下的运动特征。首先使用高清摄像机记录下实验的全过程,并从中提取研究所需的实验数据。然后,利用实验数据对三种交通流的一些行为特征进行研究。本文的主要研究工作如下:(1)首先,利用实验数据对行人、自行车和汽车在不同队列环境中的速度波动规律进行研究,并结合具体的实验来解释这三种交通流在速度波动上存在差异的原因。(2)对比分析行人、自行车和汽车三种交通流在不同队列密度下的轨迹时空图和基本图,发现这三种交通流的运动特征从本质上是相类似的,而造成这种相似运动特征的主要原因是三种交通流实验的参与者之间存在一种统一的心理驾驶行为。利用数学方程对统一心理驾驶行为进行描述,并结合真实的实验数据论证方程中的三个重要参数均服从正态分布,这样就可以构建一个完备的统一心理驾驶行为方程。(3)根据具体的队列实验对社会力模型进行改进,再结合改进的社会力模型和统一心理驾驶行为方程就可以构建出一种用来同时研究行人、自行车和汽车三种不同交通流行为特征的统一交通模型。利用统一交通模型分别对行人直线队列实验、自行车直线队列实验、行人环形队列实验、自行车环形队列实验和汽车环形队列实验进行模拟仿真,发现该模型可以较好地复现这五组队列实验的轨迹时空图和基本图,进而论证了统一交通模型的科学合理性。