基于二次车速差的公交专用道运行表现分析

提出一种基于二次车速差的量化分析方法.选取深圳市54条道路,总长208.4 km,其中公交专用道长度143.8km.使用公交车和出租车的全球定位系统(GPS)数据、站点数据和路段数据,分析了深圳市主要道路公交专用道的车速特征.在消除公交车与出租车2类车辆行驶特性差异和公交停站影响的情况下,通过公交车与出租车之间车速差的差值关系获得了公交专用道对于公交运行所起作用的量化值,并验证了该作用的显著性.结果表明:公交专用道对二次车速差有显著的积极影响,路段站点密度、站点形式以及站点位置因素对二次车速差的影响均不显著;公交专用道总体上起到了作用,使用公交专用道能显著减小高峰期公交车速与其他车辆车速的差值,提高公交运行效率,但仍有部分专用道作用不明显.     

基于神经网络的行驶时长预测

定位设备的普及产生了海量的车辆行驶数据,使得利用历史数据预测车辆行驶时长成为可能.车辆行驶数据由两部分组成:车辆行驶经过的路段序列信息和出发时段;路径总长度等外部信息.如何提取路段序列特征,以及如何将序列特征与外部特征有效地融合,成为预测行驶时间的关键问题.为解决以上问题,提出了一个基于Transformer的行驶时间预测模型,模型由路段序列处理模块和特征融合模块两部分组成.首先,路段序列处理模块使用自注意力机制处理路段序列,提取路段序列特征.该模型不但可以充分考虑各条路段与其他路段间道路速度的时空关联性,同时可保证数据并行输入模型,避免了使用循环神经网络时数据顺序输入导致的效率低下.其次,特征融合模块将路段序列特征与出发时段等外部信息相融合,最终获得预测的行驶时长.在此基础上,统计路口连接的路段数作为路段的上/下游路口特征,与路段特征结合输入模型,进一步提升了行驶时长的预测精度.在真实的数据集上与主流预测模型进行的对比实验表明,该模型在预测精度以及训练速度上均有提升,体现了所提模型的有效性.     

基于特征选择的公交专用道设置方法

本文研究城市公交专用道的设置方法,以贵州省贵阳市城市道路为实验城市,融合了电警、卡口过车数据、公交车GPS数据、公交车线路数据、公交车站点分布数据、道路基础信息数据和电警、卡口地理信息数据。构建视频检测设备的网络拓扑结构,分析公交车和社会车辆速度的关系特征构建特征选择模型,判断出城市哪些路段需要设置公交专用道。然后设计模型优化算法进一步判断各路段适不适合设置公交专用道以及怎样设置的方法,最终研究出一套能够基于数据自动计算城市公交专用道设置方案的方法。     

基于“两客一危”数据的高速公路服务区路段车辆行驶模式研究

基于"两客一危"数据,以沈海高速公路厦门段为例,通过浮动车的GPS时空图发现高速公路服务区路段车辆行驶特征,同时选取车辆的平均速度、最低速度、速度方差等车辆运行特征指标进行层次聚类,得到服务区路段车辆的行驶模式.研究结果表明,高速公路服务区路段存在3种行驶模式,即进出服务区、正常行驶和交织减速,基本可以代表车辆在服务区路段的实际运行状态.     

长大下坡路段货车运行速度特性及预测

为研究长大下坡路段货车运行特征,提高运行速度预测模型的有效性,确保车辆在长大下坡路段安全行驶,收集西南地区某高速公路连续长大下坡路段断面车速数据,对货车速度时空分布特性及车速离散程度进行分析,并通过Q-Q概率图和单样本K-S检验对长大下坡货车速度分布特征进行检验,得到长大下坡路段货车行驶速度分布特性,根据分布特性进行运...     

基于交通态势可视化分析的公交专用道布局

交通拥堵问题是困扰城市的普遍难题,科学地规划公交专用道是在城市道路空间资源有限的情况下提高运输效率的有效手段。探讨如何利用交通态势数据和路网信息来规划和评估公交专用道布局问题。首先选取公交专用道布局的研究范围,借助道路交通信息技术,利用交通路况分析与发布平台的大数据,将区域交通态势可视化,做交通路网态势评价,提出该区域的公交专用道布设方案。再从路网整体效益出发,构建以碳排放量最小和系统总出行时间最少为优化目标的多目标优化模型,分析设置公交专用道的效益。最后以南昌市中心某片区为例,选取交通拥堵严重、暂无公交专用道、且满足公交专用道设置条件的路段提出公交专用道布设方案,结果表明设置公交专用道能减少路网中车辆碳排放、改善路段的整体通行效率,减碳平均优化率为4%,时间效益平均提升5%,可知本文提出的优化方法有利于得到合理有效的公交专用道优化方案,为城市交通管理者提供决策依据。     

考虑信号控制影响的低频浮动车路径估计

针对低频浮动车中相邻GPS匹配点跨越多个路段的路径估计问题,考虑信号控制以及其他影响绕行的因素,建立最优路径的层次分析模型。首先,选取评价指标进行模糊等级划分;其次,利用各指标间的判断矩阵和权系数向量得到各路段阻抗因子;最后,以路段阻抗代替路段长度,利用Dijkstra搜索算法找到最"短"路径,判定为浮动车驾驶者最可能的行驶路径。以北京市石景山区实际车辆GPS数据为例,选取其中跨越多路段的GPS点进行分析,所得路径估计结果与该车实际行驶路径相一致。     

公路长大下坡路段小客车运行速度预测模型

为了提高高等级公路长大下坡路段交通安全设施设置的合理性,给出了长大下坡路段小客车运行速度数据采集方案;利用数理统计原理,分析了高等级公路长大下坡路段小客车运行速度与坡长、坡度的关系,建立了高等级公路长大下坡路段小客车运行速度的一般预测模型,利用长大下坡路段实测数据对该模型进行了验证.预测车速与观测车速对比结果表明:各观测断面的预测车速与实地观测车速数值基本相符,高等级公路长大下坡路段车辆的运行速度主要受平均纵坡和坡长的影响;根据实测数据建立的车速预测模型能够反映高等级公路长大下坡路段小客车运行速度的分布规律.     

基于运行速度的公路线形协调性评价

不能较好地符合车辆行驶特征的道路线形指标设计是造成交通事故的主要原因之一.由此,在参考国内外研究的基础上,结合我国交通部现行的公路项目安全性评价指南和设计速度为80km/h的公路典型路段的划分方法,对车辆在实际运行环境中的运行速度进行了修正,重新提出了典型路段下运行速度的预测模型,并总结了基于运行速度的公路线形协调性和连续性评价标准.最后,根据鹤大高速杏复段的线形设计数据,对K39到K49路段进行了运行速度的预测及修正,对该路段典型路段的线形协调性予以评价,找出线形协调性不良路段,提出安全性调整方案.     

基于灰色神经网络的道路权重确定方法

提出了一种基于灰色神经网络的道路权重确定方法.首先利用灰色预测模型少数据建模和人工神经网络模型非线性逼近的优点,将两种模型有机结合,实现对交通流的模拟预测;其次利用交通流量-行驶速度以及行驶速度-行驶时间的关系确定交通流量与行驶时间的关系模型;最后结合前两部分建立的模型构建基于灰色神经网络的路阻函数模型,从而确定路段的权重.实验结果表明,该方法具有较高的精度,且模型利用少量的数据就可以确定路段的路阻函数,为路段权值的确定提供了一种有效可行的方法,可用于智能交通的路径规划等应用中.     

公交站点排队溢出控制方法

为解决公交站点因需求集中而出现的排队问题,以排队原因为切入点,通过分析,揭示了站点供给与公交需求之间的矛盾关系是造成公交排队的根本原因。建立了一种防止公交排队溢出的交叉口控制方法。首先,建立公交延误模型和站点停靠时间模型。然后,基于这两种模型和信号方案,建立了公交溢出判断模型和公交准点判断模型。最后,将这些模型应用到控制方案中,提出了一种新的公交防溢出方法,实现交叉口公交防溢出功能和公交优先控制。利用VISSIM软件对该控制方法进行了仿真分析,结果表明该控制方法能够有效防止公交排队溢出进入交叉口。     

遗传算法模糊神经网络在列车驾驶中的应用

大城市交通问题迫切需要高效率的交通系统,这就要求在交通系统的控制中引入智能控制技术。本文介绍了模糊神经网络与遗传算法的特点, 分析了他们之间相互结合的可能性,并提出了基于遗传算法的模糊神经网络控制算法。该算法使模糊神经网络和遗传算法的优点很好地结合起来。本文还介绍了列车自动驾驶系统的概况,并将新算法用于此系统中。     

“一路一线直行式”公交模式下公交车行驶诱导和调度集成方法

为了充分发挥"一路一线直行式"公交模式的优越性,在车站与路口协同设计与控制的基础上,在交叉口信号配时的约束下,提出一种公交车行车速度优化和诱导、公交车调度的集成方法.该方法根据公交线路各个站点之间的距离、公交车辆的平均行驶速度、各个站点的平均上下客时间,优化公交车辆的行驶速度和发车时间.通过该方法可确保公交车到达有站点的信号交叉口时,利用红灯等候时间上下客;到达无站点信号交叉口时,无需停车,顺利通行,从而避免信号交叉口信号控制对公交车辆通行造成的负面影响,减少公交车在信号交叉口的停车次数和延误.基于概率论分析了该方法的效益,并通过实例说明该方法的可行性.     

一路一线直行式公交系统的信号配时与车辆调度优化方法

为了发挥一路一线直行式公交系统的优越性,针对路口信号协调控制与首末站车辆调度,提出了一路一线直行式公交系统的信号配时与车辆调度协调控制方法.该方法根据公交线路上相邻交叉口之间的距离、公交站点的分布、公交车辆的平均行驶速度、公交车站平均上下客时间、各路口的信号周期和最小绿灯时间,通过Webster方法和改进的图解法,优化...     

改进的城市公交循环工况开发方法

提出了一种改进城市公交循环工况的开发方法.根据车流量在主要商业区、工业区与居民区之间选择测试线路进行数据采集,以公交各站点间的行程作为短行程,根据工况时间比例由短行程构建城市公交循环工况,用参数均值方差选择典型城市公交循环工况.以大连城市公交为例,验证了改进的城市公交循环工况开发方法的有效性,以及应用该方法合成的大连城市公交循环工况的真实性.为开发适合城市公交特点的电动汽车,及其污染物排放量和燃油消耗量的测量提供了设计依据.     

公交站点车辆停靠对信号交叉口进口道交通延误模型

为评价进口道具有公交停靠站信号交叉口的公交停靠影响和车辆运行效益,建立公交站点车辆停靠对信号交叉口进口道的交通延误模型.根据公交车停靠对不同类型信号交叉口交通延误影响情况的不同,将影响延误模型分为3类.针对最常见的影响延误模型,首先通过详细分析不同情况下公交车停靠对信号交叉口进口车辆的作用机理,研究分情况的交叉口进口车辆延误计算方法和计算公式;然后根据这些延误计算公式,利用积分方法,得到一套公交车辆停靠对交叉口进口车辆平均延误的计算公式.该公式能较好地计算进口道具有公交停靠站的信号交叉口进口车辆延误,为有效改造和合理布设公交站点提供理论基础与定量分析工具.     

基于车均延误的快速公交停靠站布设位置

为了提高快速公交(BRT)系统的运行效率,对BRT停靠站在交叉口的布设位置进行了研究.针对BRT停靠站设置在交叉口进口道和出口道两种情况,分别建立了车均延误模型(该延误包括信号控制延误、停靠站上下客时间以及车辆在停靠站等候服务的延误)和绿灯末排队长度模型,并通过仿真验证了模型的准确性.一系列算例分析表明,车流量较小时,停靠站设置在进口道和出口道就延误而言没有区别,但当车流量较大时,应将停靠站设置在交叉口进口道.     

基于多级前瞻式仿真的公交串车防治方法

公交串车是高频公交线路上常见的系统运行失效现象。由站间行程时间和站点停留时间不确定性引起的串车现象集中体现了公交系统的不稳定性。为了防治公交串车,提出了一类将公交车在站点滞留适当时间的控制方法。新方法基于公交线路仿真系统中多级前瞻式控制行为的演化来确定最佳控制行为。为了合理度量线路运行稳定性,并建立有效的控制行为代价函数,分别定义期望系统车头时距和动态环线车头时距。给出了利用滚动时域法将实地数据用于估计路段行程时间和站点乘客登车时间期望与方差的具体方法。数值算例验证了上述串车防治方法和控制行为代价函数的有效性。研究表明新方法不仅可以有效防止高频线路上串车现象的发生,也可有效减少乘客的平均候车时间。     

公交停靠站影响下的快速路出口通行能力计算

准确评价公交停靠站设置在出口附近对出口通行能力的影响,为采取有效的交通设计与管理措施提供依据.根据公交停靠站设置在出口上游和下游两种情况,考虑公交停靠站有无公交车排队溢出,运用间隙接受理论和排队论,建立两种情况下的快速路出口通行能力模型,通过仿真对模型进行验证.结果表明:模型具有较高的精度和可靠型;随着公交车到达率的增大,公交停靠站设置在出口上游时出口通行能力下降更显著;当公交车到达率低于240辆/h时,泊位数的增加对两种情况下的出口通行能力基本没有影响;出口流量的变化对两种情况的出口通行能力影响不大.     

监督模糊神经网络控制系统

设计了一个监督模糊神经网络（FNN）控制系统，它可以跟踪周期输入信号，控制系统由永磁（PM）同步伺服电机以及监督FNN位置控制系统组成。监督FNN控制系统由监督控制器和FNN滑式控制器组成。监督控制器可以在指定区域内稳定系统的状态。FNN滑式控制器由滑式控制和FNN组成，滑式控制有较好鲁棒性。FNN具有在线学习能力，作者对监督FNN控制系统进行了详细的理论分析和稳定性研究。仿真结果证明了此系统对参数变化和外部负荷干扰有很好的鲁棒性。