冰雪条件下信号交叉口上游拥堵识别方法

为解决冰雪条件下的信号交叉口上游拥堵识别问题,提出基于研究临界消散车队长度值的拥堵识别方法. 该方法根据汽车行驶理论与拥堵区间车辆行驶特点,将拥堵临界车辆的行车过程分为加速、匀速和减速过程,通过分析的拥堵排队车辆通过交叉口的过程,建立不同冰雪路面信号交叉口拥堵识别模型. 通过不同条件下相关参数标定,计算上游路段拥堵临界位置. 利用哈尔滨市区一个交叉口的实际调查数据进行验证,证明该模型能很好与实际相契合.     

考虑驾驶人性别差异的绿灯倒计时时长推测

为了提升高级驾驶辅助系统(advanced driving assistance system, ADAS)在绿灯倒计时长(green light countdown time, GSCT)类型的辅助驾驶决策性，首先，通过实车实验采集到信号交叉口不同绿灯倒计时时长下的1 475 524条自然驾驶行为数据，包括18名驾驶员在不同绿灯倒计时时长下，分别通过城市道路18个信号交叉口前150 m情境的驾驶行为数据；然后，分析驾驶决策、速度、平均瞳孔大小位置、心电、肌电在男、女性驾驶人之间的差异，得到男、女性驾驶人在绿灯20 s倒计时期间的注视特性平稳、皮电特性最为稳定，在绿灯9 s倒计时期间男、女驾驶人心理特性最为稳定的结论；最后，利用KNN、SVM、GBDT等3种经典机器学习方法，基于前述5类特征参数，建立考虑多特征变量的信号倒计时长判断模型。结果表明：集成学习GBDT模型判断准确率为88.1%,精确率均值为85.4%,AUC均值为0.98,有助于ADAS提供决策支持和理论支撑，可为不同性别驾驶员在城市道路信号交叉口前提供速度调节辅助信息。     

基于马尔可夫模型的交叉口两难区自适应控制

提出一种基于马尔可夫模型的信控交叉口两难区自适应控制方法.根据实时监测的两难区内车辆数据,采用马尔可夫模型主动预测陷入两难区内车辆数的概率分布,提出采用基于n近邻的状态转移矩阵的更新框架,并综合考虑相位时长,建立相位延长和切换时两难区内当量车辆数的计算模型,进而以相位切换的风险概率为准则,采用即时决策的交通控制自适应调整相位时长.以广州市某交叉口进行VISSIM仿真实验,在不同强度的交通条件下,验证提出方法的效用并进行参数敏感性分析.仿真结果表明经过模型参数校准后,提出的控制方法在有效减少陷入两难区内的车辆数的同时,可减小交叉口的平均延误.     

避免感应控制交叉口主路车辆紧急制动研究

连接城市和郊区道路交叉口支路交通流有很大的随机性,为了提高交叉口的通行效率采用感应信号控制方式,然而感应控制的道路交叉口信号周期不固定,绿灯时长无法全程倒计时显示,主路车辆车速较快,当驶近交叉口时绿灯突然闪烁,往往导致驾驶人紧急制动甚至闯红灯。研究增加支路行人信号灯,利用行人绿灯闪烁时间早于机动车绿灯闪烁,使得主路车辆驾驶人获得更多的反应时间,根据不同的车速和预留给驾驶人的反应时间计算出车辆安全停车距离,当安全停车距离大于车辆与停止线之间的距离时候,就能减少车辆的紧急制动和闯红灯。通过增加支路行人信号灯,主路驾驶人的反应时间至少增加4 s,大大降低采取紧急制动的发生,具有很强的实用性。     

信号灯交叉口处综合待行区的建模与模拟

采用多车道元胞自动机模型研究综合待行区的孤立信号灯交叉口系统,分析待行区长度和信号灯周期对道路通行能力的影响.结果表明,综合待行区的合理设置在进口流量较大时能明显提高道路通行能力,减少交叉口停车时间,但同时也会增加停车次数.对于一定的信号周期,存在一个临界待行区长度.当待行区长度小于临界长度时,通行能力随待行区长度的增加而增大;但超过临界长度时,通行能力逐渐减小.     

塔式尿素造粒粒径分析

塔式造粒是当前生产中小颗粒尿素的主流工艺。根据塔式尿素造粒的物理过程,分析了形成液滴的液柱的受力情况,建立了液柱临界长度、最大液滴直径的计算模型。模型计算与实验数据吻合得较好,可以用于工程计算。利用该模型,分析了喷口直径和各种操作条件对液滴直径的影响,发现喷孔直径和喷孔所在处切向旋转速度对最大液滴直径的影响明显,而喷孔液流速度影响较弱。塔体通风气流速度在低于1.5m·s~(-1)时影响较小,高于1.5m·s~(-1)时影响显著。在一定范围内,可以通过调整喷孔直径和喷孔所在处切向旋转速度来提高液滴最大直径,但是液滴在造粒塔中下落冷却固化过程中可能出现二次分裂,根据临界Weber数发现塔式尿素造粒的最大直径约是4mm。     

绿闪信号作用下交叉口的绿灯间隔时间

为了保障绿闪信号作用下交叉口运行的安全性,以交叉口车辆避免陷入"两难区"为前提计算了绿闪信号的合理时长,根据不同行驶特性将上一相位尾车及下一相位头车的行驶时间进行了分类,从而建立了不同流量条件下交叉口绿灯间隔时间的计算公式.以扬州市交叉口为实例进行了应用,获得了不同流量条件下绿灯间隔时间的具体数值,结果表明:绿闪信号作用下的绿灯间隔时间比没有绿闪信号的大,且流量越低或上一相位尾车初速度越小,二者之间的差值越大,绿闪信号在一定程度上可以提高交叉口的通行效率.     

关键交叉口与双周期交叉口间路段上的车辆排队模式及测算方法

为了描述周期时长不相等的协调信号交叉口间路段上车辆排队的集结与消散现象,以关键交叉口周期时长为双周期交叉口周期时长的2倍为例,基于冲击波理论,针对两个相邻交叉口之间路段上的上、下行车流分别描述了车辆排队的各种模式并建立了车辆排队长度模型。为了验证模型的有效性,利用VISSIM交通仿真软件设计了模拟实验方案。考虑不同条件下信号红时差与交通流率的多种组合,通过仿真实验共得到35组数据,每组数据均获得84个有效数据点。结果显示,上、下行方向的车辆排队消散长度的计算值与模拟值的相对误差小于10%的周期分别占75.56%和95.00%;交叉口信号周期越长,其排队消散长度的平均值和最大值也相应地越长。研究结果表明,该模型可以用来估算周期时长不相等的协调信号交叉口间路段上车辆的排队长度,从而为交通控制方案的优化与调整提供理论依据。     

冲突强度最小时城市道路交叉口的信号配时

为了量化交通冲突对城市道路交叉口通行时间的影响,对冲突强度进行定义,将冲突强度划分为无冲突、有冲突和停车等待3种类型,从交通流、冲突点以及交叉口3个层面分别建立了冲突强度模型,给出交叉口冲突强度最小时绿灯时长的计算方法,并以具体交叉口为例进行了应用分析.结果表明:在不同周期时长条件下交叉口冲突强度均随绿灯时长的增加呈现先下降后上升的趋势,且存在一个使交叉口冲突强度最小的最佳绿灯时长,从而可以为交叉口的规划设计提供理论支持.     

绿闪信号作用下交叉口机动车的决策行为

为了解析交叉口绿闪信号对于机动车驾驶者驾驶行为的影响,基于交叉口的视频数据,应用摄影测量的方法,采集了绿闪信号启亮时车辆距停止线的距离、行驶速度以及驾驶者在停止线前采取的通过或停车的决策行为,应用Logistic回归方法建立了决策模型,检验证明了该模型用于描述驾驶者的决策行为具有较高的精度.通过分析不同速度情形下驾驶者的决策行为表明:当绿闪信号启亮时车辆距离停止线较近或者较远时,驾驶者的决策行为具有较高的一致性;当其离停止线距离为40~45 m时,不同驾驶者的决策行为差异较大.     

Andes上空中间层和低热层中大气周日潮的流星雷达观测研究

利用Andes(30.3°S,70.7°W)流星雷达2010年1月1日~2014年3月21日的观测数据,研究了中间层和低热层(mesosphere and lower thermosphere,MLT)区域水平背景风场、周日潮汐以及周日潮汐与行星波之间的相互作用;并与模式结果进行了比较。多年观测结果表明,在80~100 km高度,月平均经向风场在5~8月份是南向风,在10~2月份是北向风,其变化范围在~(-1)1~13 m·s~(-1)间,明显比HWM-07模式计算的月平均值-4~6 m·s~(-1)范围大;观测的月平均纬向风场全年主要以东向风为主,只有少数月份的少数高度为西向风,风速范围为~(-1)4~32 m·s~(-1),比模式计算的月平均值-20~37 m·s~(-1)变化范围略小。观测和GSWM-00模式给出的周日潮汐月平均振幅时空分布都呈现双峰结构,观测的最大峰值出现在3月份,经向和纬向分量月平均振幅峰值分别为51 m·s~(-1)和44 m·s~(-1),次峰出现在9月份,经向和纬向分量月平均振幅次峰值分别为40~37 m·s~(-1)。模式计算的经向和纬向月平均振幅峰值约为观测值的2倍,且峰值出现的时间也比观测值晚1~2个月。这些研究结果表明,模式对南半球月平均风场和周日潮汐的描述,与实际观测值间存在明显差异,还需要加强对南半球的观测研究,来不断提高和完善目前的模式。此外,我们的研究显示,在MLT区域,由于周日潮汐和行星波都比较强,周日潮汐能与不同周期的行星波相互作用,产生新的谱成分,从而导致潮汐发生短期变化。     

城市道路交叉口混合交通流机动车与非机动车冲突概率

为了量化城市道路交叉口机动车与非机动车交通冲突,建立了二者之间的冲突概率模型.分析了机动车与非机动车发生交通冲突的条件:非机动车占用冲突区的时段内有机动车到达冲突区;到达冲突区的机动车提供的车头时距不大于非机动车穿越机动车的临界间隙.选取机动车车头时距到达分布、非机动车穿越机动车临界间隙及非机动车占用冲突区域时长作为影响机非冲突概率的3个关键参数,基于大量调查数据建立各参数的数学模型以及机非冲突概率模型,通过具体实例求得机非冲突概率具体数值.结果表明,随着非机动车流量的增加,机非冲突概率呈上升的趋势.计算符合交通流运行的实际状态.     

不同周期信号交叉口间的相位差优化模型

为满足不同周期子区间协调控制的需要,提出对不同周期的信号交叉口实行大周期内协调控制的思想.通过分析不同周期下相邻交叉口间的车流到达规律,利用交通波理论建立了不同周期相邻交叉口间的延误模型,并提出了基于最小延误的不同周期交叉口间的相位差优化方法.最后以两个不等周期时长交叉口为例,利用VISSIM仿真对优化前后的协调控制效果进行对比.仿真结果表明,相位差优化后车辆的平均延误降低了13.60%,平均停车次数降低了6.43%,以此证实了该方法的有效性.文中研究为解决不同周期子区间的协调控制问题提供了新的思路与方法.     

基于HCM2000延误模型的最佳周期时长估算公式

提出了一套新的、基于美国道路通行能力手册2000版(HCM2000)延误模型的信号控制交叉口最佳周期时长估算公式.首先探讨信号交叉口最佳周期时长的理论计算方法,然后选取代表不同交通状况的典型交叉口,计算其最佳信号周期时长,以此作为样本数据进行回归分析,得到两个分别适用于两相位和多相位信号控制交叉口的最佳周期时长估算公式.该公式克服了久用的Webster最佳周期时长估算公式不适用于高饱和度交叉口的问题.     

基于GPS数据的公交站点区间行程时间可靠性影响因素

为提高公交行程时间预测与信息发布的准确性,借助显著性分析确定影响可靠性预测的主要因素.首先,基于公交GPS数据,采用地图匹配算法建立站点区间行程时间计算方法;其次,针对11组不同路段站点之间的区间行程时间数据,通过拟合优度检验筛选最佳分布模型,并利用最大似然估计获取最优分布模型参数;最后,建立公交行程时间可靠性评价指标体系,分析交通条件、道路条件、采样间隔与行程时间波动指数、延误指数的相关关系.结果表明:三元高斯混合分布模型能以100%的接受率最优地拟合公交行程时间数据,站点区间长度、公交小时流量、采样间隔与行程时间可靠性存在相关关系,而交叉口相对位置则为非关键影响因素.     

V形凹槽对微通道流动沸腾临界热流密度的影响

运用VOF模型和用户自定义函数,对水在0.2 mm×20.0 mm微通道内的流动沸腾过程进行数值模拟,分析V形凹槽的槽深与开口宽度之比h/R、凹槽数量n对水在微通道中临界热流密度的作用.结果表明:入口水温T_(in)=369.00 K,流速v=0.2 m·s~(-1)的工况下,凹槽数量一定(n=30),h/R(R=0.02 mm)不同,微通道对应的临界热流密度有所差异;h/R分别为1,2,3,4时,相应的临界热流密度为400,375,500,450 kW·m~(-2),h/R=3时,对应的临界热流密度最高(500 kW·m~(-2));h/R为定值(h/R=3)时,增加凹槽数量可以提高临界热流密度,n分别为30,90和150时,对应的临界热流密度为500,525,575 kW·m~(-2);在一定条件下,采用适当的凹槽结构(h/R=3)、增加凹槽数量可以提高微通道流动沸腾的临界热流密度,有利于维持流动沸腾换热的可靠性.     

紧凑型散裂靶靶区热工水力分析

采用ANSYS软件对加速器驱动次临界反应堆系统(ADS)紧凑型液态金属散裂靶靶区进行了数值模拟计算.在模拟计算中针对靶区不同铅铋合金(LBE)流量和靶窗厚度两个重要设计参数进行了研究.结果表明,LBE入口流量为400kg·s~(-1)和靶窗厚度为2mm时满足靶区热工水力要求.计算结果可为紧凑型液态金属散裂靶设计提供依据.     

射流风机位置对隧道火灾烟气蔓延特性的影响

为探明隧道火灾临界风速时的火区通风阻力,并明确射流风机局部风流场对隧道烟气蔓延的影响规律,采用计算流体动力学软件ANSYS Fluent,建立了考虑20 MW火灾长度800 m的1∶1隧道数值模型。通过开展5 MW隧道火灾数值计算和1∶10物理模型试验,以临界风速和温度为指标,验证所建数值模型的合理性和适用性。确定隧道火灾临界风速及火区通风阻力,并在临界风速条件下,进行火源与射流风机不同相对位置时隧道火灾场景的数值计算。研究结果表明：300 m隧道内5 MW火灾,临界风速约为2.0 m/s,火区通风阻力约为3.0 Pa; 800 m隧道内20 MW火灾,临界风速约为2.8 m/s,火区通风阻力约为7.0 Pa。在20 MW火灾临界风速条件下,当火源位于风机下游40 m范围内,烟气分层完全被破坏,火源下游区域不利于人员疏散,当火源位于风机下游80及120 m处,烟气状态分别为分层较好和分层良好,相应的火灾危险区域分别为火源下游300 m范围内和火源下游100 m范围内;当火源位于风机的上游,烟气蔓延至风机位置前分层良好,蔓延至风机位置后,随高速射流迅速向下部扩散并充满隧道断面,风机下游区...     

面向城市交通事故的多节点自组织信号控制优化

城市道路发生交通事故后,事故区会形成通行瓶颈,若上游汇入事故区的车流不加以管控,则会导致车流在瓶颈区形成排队,甚至造成排队溢流、拥挤扩散.针对此问题,本文在获取事故路段通行能力和上游交叉口车辆流量流向的基础上,基于交通流均衡原理,构建事故点上游多节点交叉口分级截流的信号控制优化模型,以限制上游汇入事故点的交通量,同时在模型中考虑上游截流交叉口进口道的饱和度、排队长度、截流时长和主要截流路线,防止拥堵转移并减小调控交叉口的范围.案例仿真表明：该模型能够有效抑制事故点的排队长度,避免拥堵扩散,使路网平均车速提升20.54%,平均单车延误降低24.83%,且不会对周边路网造成较大负担.研究成果可为交通事故拥堵治理提供决策依据和方法参考.     

公交乘客可靠度信号配时优化

为优化交叉口车流运行状态,引入公交乘客可靠度指标评估公交乘客通过交叉口的可靠性,分析信号周期时长、公交车比例与公交乘客可靠度之间的关系,并研究非公交优先方向流量对公交乘客可靠度的影响.结果表明:提高公交优先方向的公交乘客可靠度会使信号周期时长增加,并且随着公交优先方向的公交车比例增加,交叉口信号周期长度也随之增长.通过与Webster信号配时方案的对比,仿真验证所提出模型的效果,为城市交通提供不同信号配时方法.