基于元胞自动机和多主体相结合的交通仿真系统设计与实现

城市交通系统是典型的基于规则运行的复杂大系统,建立能描述实际交通系统一般特性的交通流模型,寻找交通流的基本规律,揭示交通拥堵产生的机理,实现人、车、路与生态环境之间的和谐统一,一直以来都是该领域的热门主题．论文基于元胞自动机和多主体技术,应用Matlab编程语言设计并实现集交通道路（舍交通规则与信号灯）、机动车以及行人于一体的交通流仿真系统．在4种交通规则下,分别考察了机动车和行人闯红灯行为对交叉路口通行质量的影响．其结果有助于揭示交通拥堵产生的内在机理,并为自动疏导交通提供参考措施．     

基于TransCAD与TransModeler的交通影响分析方法

为了在交通影响分析中准确预测道路网络的宏观交通流和局部路口的微观交通流特征,提出利用宏观交通规划分析软件TransCAD与微观交通仿真软件TransModeler组合分析交通影响的方法.首先在TransCAD软件中运用OD反推技术对未来年交通需求进行预测,将交通需求预测模型的输出结果作为TransModeler微观仿真软件的输入初始数据进行微观仿真分析,以便利用交通仿真技术对局部关键路口微观交通流分析.通过实例验证,该方法有助于城市交通影响评价的微观层面进行定量化分析,对实践具有一定的指导意义.     

基于卡尔曼滤波的交通突发事件影响范围预测研究

根据交通突发事件的影响范围来制定有效的应急管理方案对减少交通突发事件对城市路网的影响具有重要的意义.首先根据卡尔曼滤波算法,对交通突发事件影响时间进行预测,再基于交通波理论,对交通突发事件引起的交通波波速、排队长度等给出相应的计算方法和步骤,提出了交通突发事件影响范围的确定方法.通过示例路网计算分析,验证了该方法的可行性和实用性.     

交叉路网信号灯的模糊控制

提出了一种新的交叉路网交通灯的可变相位的模糊控制方法.首先计算该路口在交通路网的交通流,然后根据通行权转移度来确定通行相位及通行时间.仿真结果表明,该算法具有良好的控制效果.     

交叉路网信号灯的模糊控制

提出了一种新的交叉路网交通灯的可变相位的模糊控制方法.首先计算该路口在交通路网的交通流,然后根据通行权转移度来确定通行相位及通行时间.仿真结果表明,该算法具有良好的控制效果.     

基于神经网络的交通状态模糊判别方法

针对交通流的特点,建立了基于神经网络的交通状态模糊判别方法.综合考虑检测器采集的流量、速度和占有率信息,采用三个模糊规则进行推理,利用具有模糊输出的BP神经网络对交通状态进行评价.利用虎门连升路采集的交通信息对算法进行了验证.研究表明,该方法具有较强的自学习、自组织和自适应能力,不仅可以确定交通的状态,而且可以识别出属于该状态的程度,使判别结果更加具体,为交通状态的判别提供了一种新思路.     

基于交通指数云图的宏观交通流分析方法综述

基于交通流分析在智能交通研究和应用中的重要性,聚焦路网交通流分析方法的回顾,综述了宏观尺度的路网交通流分析方法的研究现状.从微观、中观、宏观3个方面梳理了交通流分析方法的基本类型;重点阐述了宏观交通流分析中的交通拥堵指数的基本概念及其计算方法;随后基于交通拥堵指数提出交通指数云图的概念;最后对基于交通指数云图的路网交通流分析进行了讨论,并对其发展和应用前景进行了展望.     

紧急交通流信号控制优先级划分模型

针对紧急交通流优先控制对城市常态交通干扰导致的拥堵问题,提出了一种面向紧急交通流分级优先控制的优先级划分模型.基于模糊理论,建立了考虑紧急交通流优先需求强度与优先控制影响强度的紧急交通流信号控制优先级多层模糊划分模型.模型中第1层用于判断紧急交通流优先需求强度,第2层用于评估紧急交通流优先控制对背景交通流的影响强度,第3层用于确定最终的优先级别,并据此选择相应的信号优先控制策略.依据实地采集的数据,建立了微观仿真实验模型.仿真结果表明,这种多层模糊模型能够输出紧急交通流优先级别划分的满意解,使高优先级紧急交通流的行程时间下降27.5%,低优先级紧急交通流优先控制导致的车均延误下降25.9%.     

基于交通噪声分析的交通流状态识别方法

车辆行驶时的声音主要由发动机噪声、轮胎噪声、空气涡流噪声、排气噪声组成,多个车辆构成的交通噪声取决于道路的交通流状态.在分析现有交通状态识别方法和车辆声音特性的基础上提出了一种利用交通噪声的交通状态识别方法.按照车速将交通流分为自由流、饱和流和交通拥堵3种状态,对不同交通流状态下的交通噪声信号进行谱分析,以归一化的峰值频率作为特征,用支持向量机对不同的交通流状态进行识别.试验结果表明,通过交通噪声能够正确识别不同的交通流状态,具有较高的识别精度.     

基于MFD的路网宏观交通状态及影响因素研究

从城市路网交通管理与控制的需求出发,引入交通流宏观基本图(MFD)模型,基于实测和仿真数据,开展对北京市西三环实际路网的宏观交通状态、时变特征以及影响因素研究.文中首先介绍了MFD模型及其矢量算法,利用实测数据建立西三环路网的MFD,基于Van Aerde模型标定路网交通流特征参数,对比分析路网平均流量-平均密度关系的时段分布差异,并得到宏观交通流的"磁滞现象";其次,证明了交通密度分布的不均衡性是影响路网宏观交通状态的根本因素;最后,利用Integration仿真研究了路网结构、交通需求以及出行路径对路网车流密度分布、宏观交通状态及其变化趋势的影响,以期为宏观交通控制、拥堵治理措施的制定提供决策支持.     

基于烟羽模型的城市干道交通影响区范围计算

为界定对城市干道交通运行产生影响的道路空间分布,定义城市干道交通影响区,分析烟羽模型的宏观交通参数扩散适用性,进而通过研究区域内路段单元设置,将烟羽模型用于研究路段单元宏观交通参数的路网扩散性,在此基础上,提出路段单元空间平均车速与交通强度的影响距离模型,从而得出基于烟羽模型的干道交通影响区范围,最后以某市主干道杨桥路为例进行试算.试算结果表明,周边26个路段单元的交通影响距离均延伸至杨桥路,其中14个路段单元构成杨桥路交通影响区范围边界.可见该计算方法可求出影响干道交通的路网范围,有利于干道交通生成规律与管理技术研究.     

大型公共建筑同向机动车出入口间距计算

为提高城市道路交通服务水平,提出大型公建同向机动车出入口间距计算方法.通过同向出入口影响区域构建,建立3个同向出入口最小间距模型.模型分别以保证车辆稳定行驶、减少直行车制动和协调相邻出入口车辆合流等交通行为为优化目标,相应地以出入口数量、直行车溢回率和合流距离等交通参数为约束条件.然后针对二分法算出的间距候选方案,利用基于交通仿真的拉开档次法进行评价优选.最后以某大型公建区域为算例进行结果分析.结果表明:与间距现状的评价结果相比,研究所得间距方案的组合评价值均较大;其中最优间距为172.92 m,对应最大组合评价值为0.874 3.可见该计算方法能够获得更优的间距方案,有利于大型公建同向机动车出入口布局定量优化.     

一种拥挤情况下的交通事件检测方法

交通状态由畅通转入拥挤过程中和交通拥挤的时候容易发生车辆刮蹭、碰撞等交通事件,进一步减小道路的通行能力,加剧了交通拥堵。针对这种情况提出一种快速识别方法。通过统计累加方法获取并更新背景,并由背景差法获得前景点。在一个车道上设置不同区域获得时间占有率,并对一定时间内的前景点进行统计。当某一区域的前景信息与其他区域的前景信息不一样时,判断此区域内发生交通事故。实验表明所采用的方法能比较准确地获取前景信息,较好地检测出拥挤情况下的交通事件。     

一种基于视频的交通事故检测方法

针对目前交通事故检测中存在因疲劳等原因造成交通事故漏检的现象,提出一种基于视频的交通事故检测方法。该方法包括3部分:预处理模块,检测车辆和分析车辆状态;交通事故检测模块,判断是否会发生碰撞;报警模块,主要进行事故实时报警且实时存储事发图片。以车流量较小的路口为例进行仿真实验,结果表明,该系统能准确地预测并判断交通事故的发生。     

基于安全分析的高速公路可变情报板选址方法

为提高高速公路交通安全水平,有效利用先进的智能交通设施,分析高速公路可变情报板安全问题和布局策略,建立可变情报板与事件发生点的前置距离模型,提出系统性的可变情报板选址方法.方法综合考虑了特殊路段与事件发生点的安全影响,建立的可变情报板前置距离模型应用元胞传输模型,以相邻元胞速度协调性好为目标,最优化前置距离.最后,以福建省某条高速公路交通事件发生区为算例,算出可变情报板前置距离为268m.计算结果表明,所提出的可变情报板前置距离模型与选址方法有利于可变情报板的合理布局.     

城市道路施工区交通延误建模与仿真

随着城市的快速发展,为了提高道路通行能力,许多道路必须扩建,而施工区广泛存在于路段和交叉口区域,城市道路施工区将改变车道的宽度,对车辆的正常行驶产生一定的影响,导致大量排队和交通延误.针对城市路段施工区的交通流和交通延误进行了仿真,研究施工区域环境中不同因素对车辆延误的影响、机动车和非机动车到达率,分析了受施工区影响的入口交通延误的特征,施工区的尺寸与位置等因素对路段施工区交通延误的影响,提出了基于社会力模型的城市路段施工区交通延误分析方法,并考虑了路段施工区长度、施工区宽度、大型车比例将对路段施工区的交通延误和平均通行速度产生显著影响.模拟结果表明,本文建立的基于社会力模型的施工区交通延误计算方法具有良好的适用性.基于分析结果可制定合适的交通管理措施,减少路段施工区的交通拥堵降低延误和事故率.     

基于级联滤波的交通信号灯识别方法

提出了基于智能车辆中车载摄像头的交通信号灯检测与识别方法.通过对已有交通信号灯图像进行训练及采用色彩分割的方法而提取候选区域;将候选区域作为输入,提出了基于级联滤波的候选区域分类方法;同时,采用标准互相关模板匹配法对级联滤波后的候选区域交通信号灯进行验证.真实环境下的实验结果表明,所提出方法在复杂的城市环境中对于智能车辆的交通信号灯识别的有效性和实时性较高.     

基于数据挖掘的网络业务流分析方法

为了从业务角度对网络的性能进行评价和优化,提出了一种新的网络业务分析方法——具有时态路径约束的关联规则挖掘分析方法.该方法以网络业务为分析粒度,以与网络业务流相关的时态属性和路径属性为约束条件,对已经积累的反映网络状况的海量历史数据进行挖掘分析.在进行关联规则挖掘时,利用频繁数据项集的性质,通过引入事务标号,在求出候选频繁项集的同时也求出其支持度,避免了为求支持度而进行的扫描数据库运算,极大提高了挖掘的效率和速度.实验结果表明,进行挖掘分析的数据量越大,该方法的性能和效率就越好.     

基于随机生存森林的城市快速路交通事件持续时间预测研究

交通事故、抛锚等交通事件对城市快速路的运行影响极大;准确预测交通事件的持续时间可有助于主动交通管理措施的实施,提升通行效率与安全。本研究采用随机生存森林模型开展交通事件持续时间分析,以克服传统决策树模型易过度拟合和传统生存分析需限制性假定及识别协变量交互作用的缺陷。研究基于上海城市快速路网交通事件数据,并结合道路几何线形、交通运行、天气状况等数据。原始数据库分为训练数据(80%)和测试数据(20%)。分析结果表明事件类型、路段长度、发生地点、剩余车道数、交通流量等变量对交通事件持续时间有显著影响;影响时间预测准确率结果表明随机生存森林模型预测精度显著优于随机森林的预测精度。     

高速公路隧道交通事件检测系统的开发

高速公路隧道交通事件是指破坏正常交通流量并造成交通堵塞的非重复性随机发生的事件,它包括交通事故、车辆抛锚、道路养护或施工等临时的大型活动.详细介绍了高速公路隧道交通事件检测系统的构成及主要功能.