基于交通流模型的城市快速路交通流特性分析——以北京、洛杉矶为例

为了更好地掌握城市快速路交通流的运行规律,以北京西三环和洛杉矶I405两条交通廊道为研究对象,收集路段检测器数据,通过对交通流数据使用时序分析和交通流模型拟合方法,从时间-空间及交通流原理上分析交通流的时空特性和拥堵基本规律,并用模型拟合方法对道路交通流速度-流量-密度进行分析,获得道路运行状态的关键参数。结果表明：(1)北京西三环廊道与洛杉矶I405廊道自由流速度基本一致,但发生拥堵时的临界速度差值较大,分别为29km/h和44km/h;(2)北京西三环交通瓶颈处的实际通行能力明显低于洛杉矶I405交通瓶颈,实际通行能力分别为1245veh/h/ln和1464veh/h/ln,差值为219veh/h/ln;(3)选定Pipes、Van Aerde和S3三种交通流模型并对模型进一步推导得到通行能力计算公式,利用实测数据对交通流模型进行拟合,并对三种交通流模型的使用范围进行对比分析,结果发现S3模型较其他两种模型的拟合效果较好,此外,Van Aerde模型也适用于描述北京西三环交通流运行特征。可见,本文提出的基于模型拟合的城市快速路交通流运行特征分析方法能够掌握城市快速路运行规律,提取交通流运行的关键参数指标,适用于城市快速路拥堵交通流运行特性分析,具有普适性。     

模糊推理技术和神经网络在智能交通系统中的应用

本文提出一种新的BP和RBF混合神经网络算法,并将其应用在智能交通诱导系统的研究。此研究既解决了现存交通信息孤岛问题,又实现了交通动态诱导的功能,提高了路网通行能力,具有重要的理论意义和现实意义。     

计算机模拟在双车道道路通行能力研究中的应用

道路通行能力是道路设计、管理的最基本参数。文章介绍了利用计算机模拟来研究道路的通行能力 ,符合交通系统真实情况的模拟模型被建立 ,就可以利用计算机的特点对研究的路段进行模拟 ,分析交通流的特性 ,并根据需要对模型的参数进行修正 ,优化道路设施设置和公路线形的设计方案 ,提高公路通行能力 ,保证行车安全 ,有效地进行道路通行能力、交通规划、交通组织与管理等方面的研究。     

基于模型预测的快速交通网络路由诱导方法

为了达到均衡城市快速路网交通负荷,提高交通运行效率的目的,提出了模型预测路由诱导控制方法,控制任务描述为一个动态的、离散时间、空间的、带有约束控制变量的最优控制问题.采用宏观、确定型的、离散时间、空间、适合基于模型预测交通控制的宏观动态交通模型来构建网络交通过程模型,通过在未来较长的时段内求解每一个控制周期的最优问题来实现反馈控制.仿真实例研究结果表明,模型预测路由诱导控制方法能够考虑时变的交通状态,取得良好的控制效果,可为先进的交通管理系统构建提供依据.     

城市交叉口混合交通流特性及提高通行能力对策研究

本文充分结合我国道路交通管理实际,从交叉口宏观和微观特性出发,研究交叉口混合交通流的运行特征,建立路口交通运行状况动态模拟体系,确立路口通行能力分析与计算模型,分析影响参数的适用范围,在此基础上,提出提高通行能力的科学方法和策略。     

城市环形交叉口通行能力理论模型

为了对城市环形交叉口采取有效的控制与管理措施,必须对城市环形交叉口的通行能力做出准确的计算。通过对城市环形交叉口道路和交通特征进行分析,以间隙-接受理论为基础,利用概率分析方法,假设环道上车流车头时距服从Erlang分布的情况,推导出了普遍适用的城市环形交叉口通行能力的理论模型。通过实际的交通测试结果验证了该模型的准确性,而且证实该模型能够较好地反映实际道路和交通条件变化对通行能力的影响。     

一种高速公路隧道交通流元胞自动机模型

针对高速公路隧道交通瓶颈,通过分析高速公路隧道区域通行环境特性,研究车辆行驶在高速公路隧道路段时的换车道、加速、减速等微观交通现象,在双车道元胞自动机模型STCA模型基础上,引入车辆速度控制条件和车道控制条件,提出了一种高速公路隧道交通瓶颈元胞自动机模型,分析了不同长度高速公路隧道对区域路段交通流的影响。研究结果表明：建立的模型能够模拟车辆在高速公路隧道区域的时空变化特征;高速公路隧道瓶颈会对紧邻瓶颈下游的特定长度路段的交通流产生缓冲作用;隧道路段区域的最大流量以及平均车速与无隧道路段区域相比,将会随着隧道长度的增加而逐渐降低。     

信号交叉口自行车通行能力研究

为研究自行车在信号交叉口的通行能力,建立流体扩散模型.在深入分析自行车进入和驶出交叉口集聚扩散现象的基础上,用扩散距离D和散布角θ两个参数描述自行车在交叉12内的扩散及分布特征,并分析交叉口长度、信号周期及有效绿灯时间对自行车通行能力的影响,建立信号交叉12自行车通行能力模型.对北京中关村大街4个交叉12实测数据和模型预测结果的对比分析表明,二者平均误差仅为8.6%;模型完全能够应用于交叉口交通设计及控制.     

城市快速路实时交通状态估计和行程时间预测

根据城市快速路交通诱导和监控系统的实际需要,提出了实时估计和预测城市快速路上交通状态和任意两点间动态行程时间的方法.其基本思想是将扩展卡尔曼滤波理论引入宏观动态交通流模型,结合快速路上的固定检测设备,实时估计和预测未来几个时段的交通状态,并利用“虚拟车”法预测动态的行程时间.通过对上海市快速路典型实测数据的实例分析,发现交通状态估计模型具有良好的跟踪能力,行程时间预测模型在畅通状态计算结果和实测结果几乎完全重合,拥挤状态相对误差基本维持在10%以下.结果表明,该模型的适用性和精度都令人满意,可为城市快速路交通控制和诱导提供依据.     

拥堵状态下单行信号控制交叉口的通行能力分析

为拟合拥堵状态下通行能力降低的特性,对拥堵状态下单行信号控制交叉口的通行能力计算方法进行了优化。首先,研究了停车线法、HCM法与规范法在计算通行能力的不足,并在此基础上建立了基于HCM通行能力模型和停车线法的综合计算模型;其次,通过实地调查采集了拥堵状态下单行信号控制交叉口的实际通行能力值,并在此基础上对停车线法、HCM法、综合法进行了对比分析。计算结果表明：综合法计算得到的进口道通行能力值与实测值的误差均小于5％,优于现有的通行能力计算方法。