局部车道缩减的双车道元胞自动机交通流模型研究

针对道路使用过程中可能发生的意外,考虑双车道有一条车道出现局部维护,车辆需要绕行的情况,在一维对称双车道元胞自动机模型的基础上,建立一种有局部车道缩减的双车道元胞自动机模型,结合实际交通情况给出计算机数值仿真的流量-密度图,分析受堵车道上的交通状况,并给出受堵车道的时空斑图。数值仿真结果显示,对于不同的延迟概率,整个路段都有相应的瓶颈流量,对受堵车道上的换道规则的调整有助于增加该车道上的换道车辆数,减少车辆的滞留。     

高速公路事故路段车速空间分布与排队特性仿真

在微观交通流仿真环境下,建立双向四车道、双向六车道及双向八车道高速公路事故路段仿真模型,模型中每个车道间隔10m设置1个检测器,测量断面运行车速,根据仿真结果绘制高速公路事故路段车速空间分布图,以确定事故现场上游的危险路段,并对各车道车速样本拟合,获得车速空间分布模型.在事故现场端面设置排队计数器,测量排队长度,改变事故现场几何特征及输入交通流量,获得各交通流量下的平均排队长度和最大排队长度,确定车辆排队能否自行消散的临界交通流量.研究结果为确定交通事故的时间和空间影响范围提供理论依据,也为制定限速方案和其他管理措施提供参考.     

车辆换道控制策略及其灵敏度分析

本文研究了多车道交通系统中车辆换道行驶的微观模型;结合我国的高速公路分为快速车道与慢速车道的特点,建立了引导车辆行驶的控制策略,该策略由一系列规则构成;通过计算机仿真,验证了模型及规则的有效性;并对规则中的参数进行了灵敏度分析.     

一种通用的城市道路交通流微观仿真系统的研究

交通流仿真是研究交通问题的有效工具,本文采用复合概率、模糊逻辑等方法建立了描述交通流中不确定性因素、车辆的到达,在路段上行驶以及通过路口的微观仿真模型,并利用面向对象的方法设计实现了于种基于上述模型的通用城市交通流微观仿真系统,比较真实地再现了车辆在道路网络的行驶过程。     

基于元胞自动机的混合交通流机非摩擦干扰

提出一种城市路段机非混合行驶条件下存在摩擦干扰的元胞自动机模型.该模型是在机动车NS模型的基础上引入一条摩擦减速规则,使受到自行车干扰的机动车进行减速.根据模型的规则,对不同机动车密度和非机动车密度的情况进行仿真,仿真结果基本符合实际的情况,得到机动车在干扰情况下通行能力平均下降20%左右,平均速度下降18%左右.最后,通过实际观测数据的验证,表明该模型可靠性较好.     

基于弹性安全换道间距的元胞自动机交通流模型

实际交通中,换道车辆的行驶速度不同,其所需要的安全换道间距也不尽相同。具体表是,高速行驶的车辆换道迅速、敏捷,而低速行驶车辆换道踌躇、犹豫。因而,对所有换道车均设定一个固定的安全换道间距是不恰当的,前人很少在这方面进行研究;结合现实提出的弹的安全换道间距规则,在改进前人模型仿真质量的同时,也提高了车辆的换道频率。模拟结果显示较以前模型,提出的元胞自动机模型将可改善道路的通行能力、提高道路资源的利用效率。     

公交与社会车辆混合的中观交通建模与仿真

针对现有中观仿真模型仅将公交换算为标准社会车辆处理而忽略了公交与社会车辆差异性的问题,构建了公交与社会车辆混合交通流的中观仿真模型。在路段行驶过程,一方面考虑公交速度低于社会车辆速度的特征,建立公交速度折减函数;另一方面考虑站点溢出对邻近车道的影响,建立分车道的混合流速度模型,站点停靠与路口排队过程采用点排队模型描述。采用车辆身份检测的个体数据完成仿真标定,实验结果表明公交与社会车辆路段旅行时间的仿真误差不超过4.55%与8.20%,模型的仿真精度良好,并且可以有效刻画公交站点溢出的场景。     

基于出租车停靠行为的城市道路交通流模型及仿真

针对城市交通运输中出租车随意停靠和定点停靠行为特征,运用元胞自动机方法和理论,构建交通流模型,进行数值模拟,并给出道路各车道流量图、时空图和通行效率曲线,分析两种出租车停靠行为对道路交通流影响及演化规律。研究表明:两种停靠行为都会诱发明显交通瓶颈,对城市道路交通流产生显著干扰,形成拥堵,且向上游迅速传递,并得出,当进车率pin较小时,出租车随意停靠行为导致道路尤其是R车道流量和通行效率明显下降;当pin进一步增大时,出租车定点停靠行为对道路流量和通行效率影响更大,即道路中车辆较多时,定点停靠行为会使道路流量和通行效率下降更快,容易产生持续时间较长、对上游路段影响范围更广的拥堵带。研究结果可为规范出租车停靠行为、优化停靠机制,缓解交通拥堵提供决策依据。     

基于Agent与模糊逻辑的车辆换道仿真模型

提出了基于Agent的多车道交通流协调控制系统的层次模型,该系统中各Agent之间的信息交流都是双向的.建立了车辆换道行驶、加速或减速等的模糊规则库.车辆的行为由一系列模糊规则来决定.在车辆的换道策略中使用Agent技术,可以克服传统模型中主要依靠车间距来决定换道,车辆之间没有相互作用的缺点.通过计算机仿真,验证了模型及规则的有效性.     

基于实时交通信息的车辆路径与调度动态仿真

城市的发展导致道路交通运输问题变得越来越突出。针对这类问题,建立了一种基于实时交通信息的动态车辆路径与调度问题模型,并构建了一个动态交通仿真模型模拟真实的车辆行驶状况。通过两阶段仿真,获取车辆在道路中行驶的实际行驶时间。最后构造了一个交通网络,通过仿真试验验证提出的模型的有效性。     

虚拟公路上过往车辆产生及其行驶行为控制研究

提出新的控制过往车辆的跟车、超车、换车道和无障碍行驶行为的算法,该算法是通过感知车道线的位置和类型、过往车辆相对于周围车辆安全性距离及其变化、周围车辆灯光与喇叭声信号以及应用交通规则来控制过往车辆的行驶行为;提出一种自动选择过往车辆在虚拟公路上合适的初始位置的算法,这种选择受到虚拟公路上其它车辆的位置、主车驾驶员的视觉、主车的行驶方向和道路的单向通行性的约束。这些算法在我们所研制的智能化高速公路驾驶仿真虚拟环境建模器IVEHMDS中进行了实验,实验结果表明这些算法是有效的和具有良好的实时性。     

城市道路落客区车辆延误模型

提出一种城市道路落客区车辆延误的计算模型。分析了独立落客区和路段落客区的交通组织模式。将“排队落客”模式的落客过程分为2个阶段,结合排队论和可插车间隙理论,建立了落客车辆的延误模型,并设计了优化算法。随后以北京市安贞医院入口路段为测试对象,应用VISSIM仿真软件和实际调查的数据对模型进行验证。分析了落客率和落客区长度对落客车辆延误的影响。结果表明,模型能够精准的获取落客车辆的延误,同时可以为落客区的合理设置提供依据。     

基于神经网络实现的交叉口多相位模糊逻辑控制

针对城市交叉口交通流的分布特点,给出了一种自适应交叉口多相位控制算法,考虑相邻车道上的车辆排队长度,利用多层BP神经网络实现了道路交叉口多相位模糊控制.仿真结果表明,文章所设计的模糊神经网络控制器能有效地减少单交叉口平均车辆延误,具有较强的学习和泛化能力,为实现交通系统智能控制提供了一条新途径.     

速度差异混合交通流稳态特性与过渡特性

车辆性能差异对交通流宏观特性的影响尚未得到充分研究.使用车辆行驶有限状态自动机模型,对由最大速度不同的两种车辆组成的两车道混合交通流进行微观仿真.结果表明混合交通流进入稳态后,相比同质交通流,中低密度区通行能力明显下降,临界密度增加.随慢车比例变化,换道率-密度关系呈现三种模式.在交通流从初始静止状态到稳态运行的过渡过程中,若初始时刻两车道慢车比例不同,随密度不同有三种不同的过渡模式,在低密度区系统迅速过渡到慢车对称分布状态,中密度区系统逐渐过渡到对称状态,但高密度区系统维持在不对称状态.说明慢车对交通流特性有显著影响,混合交通流的过渡过程非常复杂.     

基于城市清洁车作业行为的移动瓶颈建模与仿真

基于我国城市交通中清洁车作业行为特征,运用交通元胞自动机方法和理论,建立模型,进行数值模拟,收集数据,绘制道路各车道流量图,时空图,车辆平均速度,车辆平均延误,车流平均密度和道路通行效率曲线,分析清扫车和洒水车两类清洁车作业行为对道路交通流的影响及演化规律.研究结果表明:两类清洁车作业行为都会诱发明显的移动瓶颈,对城市道路交通流产生显著干扰,在上游形成较宽的车辆拥挤带,并向上游迅速传递,且洒水车作业行为对道路交通流干扰更为明显,得出当进车率较小时,两类清洁车作业行为即会导致道路通行效率下降,当进车率进一步增大时,道路通行效率降幅最高超过50%.     

一种基于路网网格化的微观交通仿真模型

针对采用元胞自动机进行微观交通仿真空间分辨率较差的特点,提出了一种基于道路路网网格的微观交通仿真模型.通过在仿真前或者仿真期间设定一维车道和二维路口网格的大小,对道路路网进行不同空间分辨率的分割,但在仿真车辆运动模型方面,仍采用元胞自动机模型进行仿真.这样既保留了元胞自动机进行交通仿真的优点,又克服了该方法在空间分辨率较差方面的缺点.文中还通过仿真实验,对一维路网网格和二维路网网格大小的设置对仿真结果的影响进行了分析.分析的结果表明：不同的仿真空间分辨率对车辆的平均速度和车道/路口占有率有较大的影响,但对流量的影响不显著.     

基于城市高架桥入口处抢道行为的交通流模型

在对高架桥入口处驾驶人抢道行为特征分析基础上,提出R车道主动抢道和M车道被动抢道规则的三车道(L,M,R)元胞自动机交通流模型,并进行数值模拟,给出相应流量图、时空图和抢道频率曲线图,分析各车道不同进车概率pin、R车道上桥和直行车辆混合比例pm对道路交通流的影响.研究结果表明:高架桥入口处抢道行为对上游路段交通流影响显著,会导致在较小的进车概率pin和车辆混合比例pm时,发生显著拥堵,且向上游迅速传递,相应的饱和流量也随之降低,R、M和L车道饱和流量分别下降了25.0%、67.5%和47.6%,并得出抢道行为对M车道流量影响最为明显,其次为L车道和R车道.     

基于道路信息的雷达地面目标过滤

地面目标过滤是机载预警雷达航迹优化的一个重要内容,可以有效地改善目标航迹质量。针对地面目标过滤问题研究了一种利用道路信息的地面空中目标识别方法。首先给出了一种将目标滤波点迹匹配到路段的快速算法,该匹配算法可以快速选择用来识别目标的路段,然后在目标沿直线道路行驶和沿折线道路转弯行驶两种情况下,设计了相应的基于航迹与道路相似度的识别规则,最后通过仿真实验验证了上述识别规则的可行性和有效性。仿真结果表明,该识别规则能以较高概率识别地面目标以及与道路相似度不大的空中目标。     

不同控制方法下交叉口通行能力的微观仿真剖析

提出一种信号交叉口模糊控制模型,并以传统的定时控制和感应式控制为比较对象,采用仿真技术,从各车道的排队长度、平均滞留时间、通行次数、通行时间和车辆通过率等微观角度分析了交通流的变化与控制方法的内在联系,从交叉口的平均延误、通行时间的均匀性和通过车辆数等宏观角度对比了三种控制方法下的交通效率和公平.微观过程的仿真剖析为交通控制研究提供了新思路,宏观结果则表明模糊控制下的交通更加高效与公平.     

基于车车通信合流影响区外侧车辆决策模型

在入口匝道合流区,驾驶员通过观察运行环境及估计周边车辆行驶特征,做出的相应的驾驶决策,常会使车流紊乱.针对该问题,从车车通信环境下获得的周边车辆运行全信息入手,建立上匝道合流影响区车辆决策机制模型,并更新了新决策机制情况下运行规则.数值试验分析车辆在两种不同环境下的时空轨迹图、合流区及上游换道情况、平均行程速度.结果表明:在车车通信环境及决策机制模型条件下,合流区只有很低水平的换道;平均行程速度最大提高了32.4％,在不同车辆输入情况下速度波动降低了76.7％,通行能力提高了13.3％.