微观交通仿真模型的全微观参数校正

参数校正是微观交通仿真模型应用前的必要环节。现有的微观参数校正方法以宏观实测交通数据作为校正数据,因而工作量大、耗时长、参数调整困难且校正结果精度有限。针对这些问题,提出了一种利用微观实测交通数据对微观仿真模型进行参数校正的方法——全微观参数校正,提出了相应的校正流程,并给出了校正的目标函数,求解方法,以及数据处理等核心步骤的实现。在此基础上,利用NGSIM标准微观实测数据对经典的微观模型进行了全微观参数校正实验,通过分析实验结果,表明了全微观参数校正的合理性和有效性。     

基于微观交通仿真的动态交通管理优化问题研究

动态交通管理的优化帮助交通管理者针对实时交通状况制定出最优的交通管理方案.本文就此类问题建立了双层优化模型,并在下层模型中借助微观交通仿真模型,来评估优化过程中任一给定交通管理措施对路网交通流的影响;针对此模型,开发了基于模拟退火算法的优化解法.实践表明,借助下层交通仿真模型能方便有效地估量动态交通管理措施对交通流在微观层面上的影响,从而为上层模型中大规模的搜索优化奠定基础.     

车辆跟驰模型的VSP和加速度分布对比分析

近期研究表明,交通仿真模型对VSP分布的估计精度难以通过传统的标定方法提升,而模型中描述车辆逐秒行为的内在机理需进一步研究。选择经典跟驰模型,采用实际数据和数值仿真相结合的方法,尝试对比分析不同跟驰模型VSP分布估计的精确性,并进一步分析不同跟驰模型下的加速度分布精度。比较发现,OVM、GFM和Wiedemann模型产生的VSP分布与实测值相差甚远;FVDM和Fritzsche模型产生的VSP分布和实测数据较为一致,研究有助于改善交通仿真模型在能耗排放测算方面的性能。     

基于动态博弈的行人交通微观仿真模型

分析了行人交通的基本特征,并提出了基于动态博弈的行人交通微观仿真模型。通过行人的移动环境抽象、路径选择、速度选择、碰撞处理和空间占用冲突处理等五个步骤确定了模型的基本框架,并对每步作了较详细的分析。最后,通过仿真试验并与经验数据相比较,表明该模型具有合理性和有效性。与已有模型相比,该模型在提高运算精度的基础上解决了行人交通仿真中存在的同步决策等问题。     

聚丙烯牌号切换动态过程建模及仿真研究

以Hypol工艺聚丙烯反应器为研究对象,建立了连续搅拌釜(CSTR)聚丙烯反应器的动态机理模型,以微分方程组和代数方程组进行描述.利用国内某大型聚丙烯装置现场工况数据,研究了动态模型对聚合反应牌号切换过程的适应能力,并与离线分析数据进行了对比分析,仿真结果表明了动态机理模型能够在很大范围内适应熔融指数(MI)的变化,可用于在线运行,指导生产.为聚丙烯牌号切换的优化控制奠定了基础.     

时变海面舰船目标动态雷达特征信号模型

提出了一种时变海面舰船目标动态雷达特征信号的仿真方法。建立了海面舰船目标雷达回波多径效应模型、二维动态粗糙海面的时变复反射系数模型和动态海面舰船运动的水动力模型,并同目标电磁散射计算的高频方法相结合,形成了时变海面舰船目标动态雷达特征信号仿真模型。利用海面浮球的测量数据对模型进行了验证,并对典型舰船目标的动态雷达特征信号进行了仿真和分析。     

基于微观仿真的快速路短时交通流预测研究

随着预测时间跨度的缩短,交通流量的变化显示出越来越强的不确定性,使得一般方法的预测精度大大降低.为了能够及时准确地进行交通流短时预测,提出了一种以城市快速路为研究对象的以微硬仿真技术为基础的短时交通流预测的方法.该方法以实时的快速路交通流数据为基础,应用M3分布模型对车辆进行初始分布,基于约束卡尔曼滤波进行OD矩阵估计,利用微观交通仿真的方法对快速路的未来交通流进行预测.经过实测数据验证,算法能对交通参教给出较好的预测结果.     

基于数据特征的仿真动态输出验证方法

为了解决考虑不确定性时仿真系统动态输出验证问题,提出一种基于数据特征的仿真系统动态输出验证方法。首先在给出数据特征度量模型集概念的基础上,定义了形状、位置、频谱3方面的差异特征度量模型;然后分别构建仿真系统输出和参考输出的标准序列,建立仿真系统和参考系统动态输出的数据特征矩阵;再者,应用基于核密度估计的改进贝叶斯因子法实现仿真系统动态输出统计特性的一致性度量,从而完成动态输出的验证;最后,通过实例应用对所提方法进行了验证。     

微观交通仿真系统参数校正研究

微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用，大多数仿真模型参数均是针对模型开发国家的交通情况确定的，并不一定适合我国国情。提出了微观仿真模型参数校正流程，然后以合肥市大东门区域VISSIM仿真系统模型为实例，建立了仿真模型参数校正的遗传模拟退火启发式算法，实现了对VISSIM的仿真参数的自动化校正，根据实测结果和仿真实验比较分析，验证了算法的有效性。     

交通仿真的发展及研究现状

交通仿真是智能交通运输系统(ITS)的一项重要内容，文章从交通仿真的研究意义和研究内容出发，介绍了交通仿真的三种模型，并重点介绍了其中的微观仿真模型，作者在文中描述了国内外交通仿真的发展历程和研究现状，并对其中的一些典型软件和模型作了介绍，文章的最后还指出了当前交通仿真研究存在的一些不足之处。     

高速公路交通仿真软件开发

为能对汽车控制系统进行有效的实地测试,从而设计开发了基于英国典型高速公路路段的交通模型。该模型提供了对英国高速公路交通流量模拟、路面状况模拟、交通规则模拟及路面用户的微观行为模拟。驾驶员模型包括道路汽车跟随模拟和汽车超车模拟。通过对本交通模型微观参数的优化,使所开发的交通模型能与实地测试数据相符合,从而能更真实地仿真实际高速公路的环境。基于该模型所开发出的具有图形用户界面的能为汽车控制系统的测试与评估提供有效的支持。     

交通流双车动力学模型与数值仿真

考虑双前车信息对跟驰车辆的影响,建立了改进的新的微观双车跟车模型。在此基础上,按照交通流研究中采用的微观-宏观参量关联关系,推导出改进的宏观交通流双车动力学模型。通过模型稳定性分析得到了该模型线性稳定的判别条件。数值仿真表明该模型能够模拟交通流的堵塞和疏导等实际交通流现象,以及次邻近前车对交通流波动性存在不可忽视的影响。     

基于改进Lagrange乘子法的交通信号配时优化研究

为提高交叉口的机动车通行效率及环境效益,采用改进罚参数来构造一种新的Lagrange乘子法对交叉路口的交通信号进行优化配时。通过权重系数建立车辆延误与尾气排放的数学模型,利用改进Lagrange乘子法进行优化,将其结果与两种典型智能算法的优化结果进行对比,并利用VISSIM(Verkehr in Stadten Simulation)微观交通可视化仿真软件进行验证。实验结果表明,该方法优化的信号配时使车辆延误降低19.89%,尾气排放量降低2.379%,可见大比例优化了交叉口的车辆延误,同时可以降低尾气排放量。     

仿真交通流混沌特性研究

基于非线性跟驰模型建立了由五辆机动车组成的动态仿真模型,利用Matlab软件产生了五辆机动车的仿真交通流,给出了在一定参数组合下前后车辆之间的车头间距、速度差随时间变化的过程曲线.并结合实际交通系统的特点,对仿真结果做了理论分析.基于混沌时间序列分析方法,提出了证明非线性跟驰模型产生的仿真交通流具有混沌特性的一种方法,并分析了模型参数对仿真交通流动态特性的影响.该研究结果有助于进一步理解实际交通流系统的动态特性,并为短时交通流预测、诱导方法和智能交通控制提供理论依据.     

道路瓶颈前车辆强制变道汇流过程模拟研究

建立了基于车辆强制变道汇流行为的微观交通动力学模型,模拟分析了道路瓶颈影响下的交通流量、车道速度分布和时空图等3个宏观交通流特征和变道距离、行程时间等2个微观交通流特征。结果表明：瓶颈道路上任意截面的总流量均可表征道路的整体通行能力;中高车流密度下,道路瓶颈可使道路总流量降低10%~35%,并造成17%~42%的车辆行程时间延误;道路瓶颈对其上游相当长的区域内车辆具有减速效应;道路瓶颈前车辆强制变道距离的99分位值可以作为交通信息面板位置设定的依据。     

大型活动影响范围内尾气排放时空分布规律仿真研究

提出了基于VSP变量和浮动车数据的路段和区域路网的综合排放因子计算方法;利用INTEGRATION中观交通仿真系统构建了大型演唱会周边路网仿真平台,并模拟了大型演唱会进场情况,得到了基于仿真的大量的浮动车数据;分析了大型活动影响范围内路网和主要道路的尾气排放时空分布特点。分析结果表明,大型活动发生前30-60分钟,路网的排放因子和排放量明显增大。对于道路而言,越靠近大型活动发生地点,受到的影响持续性越强,影响的持续性主要开始于大型活动发生前60-90分钟,结束于大型活动开始后的30分钟。而周边的高等级道路受到的影响程度则最大,尤其是HC排放,是均值的两倍之多,CO2也比均值增大约70%。     

基于邻近车道车辆和多前车信息的双车道交通流动力学模型

应用跟驰理论,引入两车道优化速度的权重组合来刻画驾驶员换道趋势, 同时考虑多前车速度差信息对驾驶行为的影响,建立了两车道的微观跟驰模型. 在此基础上,基于交通流微观和宏观参量之间的关联关系,将上述跟驰模型中的微观变量转变成宏观变量, 进而建立了一个两车道宏观动力学模型.由于综合考虑了多种因素对驾驶行为的影响,该模型更符合实 际交通状况.数值模拟表明:该模型可以很好的模拟交通中的冲击波和稀疏波,且避免了特征速度大于宏观车流平均车速的缺陷.     

基于跟驰模型的交通流混沌研究

研究基于跟驰模型的交通混沌问题。用Matlab软件编制皮埃莱(Bierley)模型来产生交通流；在一定的参数组合下，仿真研究交通流车队中不同序号的前后车辆之间的车头间距的变化过程；通过分析这种车头间距的变化过程的变化曲线和绘制庞加莱(Poincare)截面图，说明基于跟驰模型产生的交通流存在着混沌现象；讨论模型参数和仿真试验参数对该理论交通流运动的影响，给出相应的仿真研究结果；最后得出对于研究与应用交通流理论有益的结论。     

综合环境因素及延误的信号配时优化仿真研究

提出了综合考虑环境因素及延误的交叉口信号配时优化方法;选择遗传算法作为优化工具,建立了以减少机动车尾气排放及交叉口平均延误为总目标,以信号周期时长和各相位有效绿灯时间为优化参数的信号配时优化模型,并利用微观仿真模型VISSIM及MATALAB、Visual Basic 6.0编程语言,开发了相应的算法程序;最后针对实际案例进行了仿真分析,验证了方法的合理性和可行性.