动态空间占有率及其测量方法

提出了一个新的参量--动态空间占有率,它不仅考虑了车辆实际投影区域对道路的实占有,还考虑了车辆对道路的虚占有,即前方不能被其他交通参与者占有的区域.从定义上看,这个新量与道路利用率的约定概念更加吻合,而且克服了传统参量的局限性,保证了与现实概念的一致.利用视频检测和图像处理技术,给出了该量的测量方法.实地测量和分析表明,其测量方法是可行的.     

干线公路交通流数据有效性检验规则

为了保障开放式干线公路车辆检测器检测到交通流数据的有效性,对交通流数据进行时间汇集和空间汇集的预处理,并从采集数据的最大、最小阀值及检测交通流参数之间的一致性关系出发,提出了动态交通流数据有效性检验规则的制定方法.进而结合实际工程应用,得出了包括最大与最小交通量、最大与最小速度、最大与最小占有率和交通量、速度、占有率一...     

动态交通流分配模型

为了构造更先进的动态交通流分配模型,针对城市道路上车流的速度和密度特性,利用Green-shields速度密度关系对元胞传输模型进行了优化改进。改进后的模型能较好地模拟城市道路上交通流的运行特性,且在保证计算精度的同时,降低了算法的计算复杂度。算例结果表明,该模型可以出色地再现路段上时变的交通流,使乘客在任意节点都能获得当时交通条件下到达终点的最短路径,从而实现其交通分析与诱导功能。     

城市道路交通流监测数据最优汇集时间间隔分析

针对传统的交叉验证均方差模型在确定交通流监测数据最优汇集时间间隔研究方面存在的不足,以交通流量、时间平均速度、占有率等3个交通流基本参数来表征城市道路交通流运行状态.在传统的交通状态交叉验证均方差估计方法的基础上,提出了一种改进的基于交通状态矢量的交叉验证均方差模型,以估计不同汇集时间间隔时交通流监测数据的波动性.然后,构建了基于交通状态矢量的均差值假设检验,并采用t检验方法寻找交叉验证均方差值变化的拐点,以确定交通流监测数据的最优汇集时间间隔.以昆山市城市道路车辆检测器实际采集的交通流数据为例,对不同等级城市道路交通流监测数据的最优汇集时间间隔进行了量化分析.结果表明,在实际应用中,城市道路交通流监测数据的最优汇集时间间隔可以选取为5 min.     

车道被占用对城市道路通行的影响分析

针对车道被占用对城市道路通行的影响,通过对所给视频数据的提取,分析不同时刻的标准车当量,使用修正系数法和单因素方差分析法,建立道路通行能力、单因素方差分析、占用不同车道导致通行能力差异的多因素分析、传统的累计到达-离去等模型,得到车道被占用时两视频道路的实际通行能力,车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间和路段上游车流量间的关系式,并分析两视频实际通行能力的差异,最终利用传统的累计到达-离去模型,求得车辆排队长度到上游路口的时间。     

基于时空依赖性的区域路网短时交通流预测模型

由于多数交通流预测模型仅利用了目标路段交通流的历史数据,在一定程度上影响了预测效果。为此,该文提出了一种基于时空依赖性的区域路网短时交通流预测模型。首先,根据区域路网各路段间的拓扑关系,将其抽象为明确表征上下游路段关系的树状结构,进而根据上下游通路上交叉口转弯率的多阶分配来量化上下游路段的时空依赖性,并将其用于时空自回归差分移动平均模型(STARIMA)空间权重矩阵的改进,最后利用历史数据对改进后的STA-RIMA模型进行参数标定,并用于短时交通流预测。实验结果表明:经过改进后的STARIMA模型,具有更好的预测效果,为区域路网短时交通流预测提供了一种新的方法。     

城市快速路交通流特性分析

基于北京市二环微波检测器所获取的交通流数据,建立了快速路流量?速度和占有率关系模型,拟合得到交通流曲线,据此来研究交通流的运行特征?应用模糊c均值聚类得到自由流?拥挤流及阻塞流3种交通流状态划分结果,从而定量标定快速路上3种交通流状态的区域范围?通过对交通流基本参数时变特性?空间特性以及交通流状态分析,能够全面掌握快速路交通状况,为快速路交通管理提供指导?     

结合出租车轨迹数据的城市道路拥堵时空分析

为定性和定量分析城市道路拥堵情况,选用能够消除道路等级影响的INRIX指标,利用出租车轨迹数据计算道路拥堵指数,并提出道路拥堵指数异常的判定和基于区域连续性的拥堵指数修正方法. 利用福州市2015年5月份出租车轨迹数据计算道路的拥堵指数,研究了福州市工作日早高峰期间在量化指标下道路拥堵的时空分布,并尝试挖掘道路拥堵的关联规则为居民出行提供建议. 结果表明,在工作日早高峰时段,福州市道路拥堵在时间上的分布呈三段式,而在空间上分布不均.     

最大当量排队长度模型及其时空特性

为描述最大排队长度的时空特性,基于单车道路段当量排队长度模型,推导出最大当量排队长度模型.运用数理统计方法分析最大当量排队长度的交通流特性、时间特性与空间特性.使用偏微分方法求解各个影响因素对最大当量排队长度的灵敏度.结果显示:最大当量排队长度对路段长度最为敏感,其次为滞留车辆数,对到达车流量、周期时长或绿信比的敏感程度均取决于另外两个变量.研究表明在交通控制系统中应优先协调短连线以避免交通多米诺效应;考虑不同园素对最大当量排队长度的影响特性,可以为优化或调整信号控制方案提供理论依据.     

车道被占用对城市道路通行能力的影响

本文是对2013年全国大学生数学建模竞赛A题的解答.通过参考国家标准的道路通行能力评价体系,建立了准确求解道路在发生交通事故后的实际通行能力的数学模型;同时,基于交通流二流理论建立了排队长度分析模型,评估其与各影响因素之间的关系.在问题1中,以红绿灯导致的车流量周期性变化规律为依据,引入相关修正系数对模型进行修正,得出求解实际通行能力的模型.在问题2中,对统计数据进行加权平均后计算出道路的实际通行能力,再对比所堵车道的车流量,分析得车道车流量与通行能力的关系.在问题3中,根据交通流二流理论和流量稳定方程建立排队长度的分析模型,再运用控制变量法和MATLAB制图定性分析车辆排队长度与事故断面实际通行能力、事故持续时间和路段上游车辆数间的灵敏度.在问题4中,利用问题3建立的当量排队模型进行适当推导,即得排队长度达到140 m的时间估算模型.     

基于视频交通图像的潮汐车道自适应控制系统设计

针对城市道路双向交通需求不均衡的潮汐交通问题,设计了一种新的基于视频交通图像的潮汐车道自适应控制系统。通过局域网实现两台工控机间的独立运行,给出系统结构。介绍了控制逻辑,通过视频交通图像获取车辆平均速度、交通流量等数据。以计算交通饱和度,选择道路双向饱和度的加权切换动态控制方式对潮汐车道进行自适应控制。按照车道交通状态中两个方向的饱和度,把潮汐车道交通状态划分成五种情况,通过枚举法对模型进行求解。依据潮汐车道交通特征,把全部车道配置看作解空间,把双向车道交通饱和度与流率看作输入量,实现模型求解。实验结果表明,所设计系统综合延误低,车辆排队长度少,在中高密度交通流下也可有效实现控制。     

基于MFD的模拟超饱和路网交通控制策略优化

为了缓解城市路网频繁出现的超饱和交通堵塞,本文以堵塞区域路网各条路段上行驶的车辆数作为状态变量,建立路网交通的状态方程,分析路段上车辆数变化规律;同时,基于交通流宏观基本图,以路网中路段累积车辆数最优作为控制目标,建立关于堵塞区域路网系统的离散状态优化控制模型,并将该模型在某城市新区进行模拟算例应用。结果表明,这种基于交通流宏观基本图的优化控制策略能有效缓解城市路网中超饱和交通堵塞,使路网整体输出效率得到明显提升。     

车辆长度对路段交通流的影响

在NaSch模型的基础上,考虑车辆长度,建立一维元胞自动机交通流模型.通过引入平均间距、占有率和启止密度等参数,数值模拟周期性边界条件下,车辆长度对路段交通流的影响.     

城市路网的宏观容量模型研究及其应用

近些年来,如何定量城市路网的宏观容量成为一种研究城市总体路网容量的新方法,法国学者马森（１９８９）给出了交通个体占用的城市路网的时空应用重要性。这个理论只是表明了以交通个体的路网空间的时间占用或是路网时间的空间占用为定量形式的多种交通模蝗内部效用,同时也调查了城市道路交通基础设施的内部潜力,例如停车场,机动车道,自行车道及人行道等等。另一方面,该理论能进一步证明并且计算路网时空使用的经济效用及其经     

基于神经网络的交叉口多相位模糊控制

根据城市交叉口交通流的特点，给出了一种交叉口多相位自适应控制算法，综合考虑相邻车道上的车队长度，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，文中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，是实现交通系统智能控制的一条新途径．     

基于视频的交通参数的自动提取

介绍一种基于视频的交通参数的自动提取系统.针对实时交通图像的特点,提出一种基于RGB彩色向量聚类的动态背景生成方法.通过背景差法提取出目标物体,并应用形态学方法消除噪声.根据汽车在交通图像中的位置进行汽车长度的按比例换算,统计出汽车占用车道总长,从而得到每一车道的车辆数、车辆占有率及车辆平均占有率.实验结果表明,系统能够较准确地检测出车道的车辆占有率.     

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.     

基于改进AMOC的北京快速环路协调控制策略

根据北京快速环路的交通流特性及出入口间距短、交织严重的特点,改进了基础模型METANET的节点模型和路段模型,在此基础上,建立了非线性最优控制模型,给出了离散性最优出入口协调控制系统解.以北京二环快速路为实例,将采用改进最优控制(AMOC)策略的仿真结果与实测环路数据的交通状态进行比对,结果表明采用改进AMOC能使快速路交通流密度维持在期望的密度范围内,排队长度也较小,路网所有车辆旅行总时间下降18.4%.     

机动车限行提高城市公交路段车辆行驶速度的仿真研究

考虑无公交站台、有非港湾式公交站台和有港湾式公交站台这三种类型的城市公交道路,构建基于安全距离跟车行为的双车道元胞自动机模型。根据南京市区道路上各类车辆的实际比例,仿真分析机动车速度与道路空间占有率之间的关系,并以非出租小汽车限行比例为20%和40%为例,研究机动车限行对公交路段车辆行驶速度的影响。结果表明,当道路空间占有率在0.2以下时,小汽车限行对机动车行驶速度的影响较小;当道路空间占有率高于0.2时,小汽车限行后无公交站台道路和港湾式公交站台道路上的机动车速度提升幅度较大,而非港湾式公交站台道路上车速提升幅度远不如前两者显著,因此城市公交路段应尽量采用港湾式公交站台。