新测度下交通传感器布局的建模与优化

交通传感器网络节点的布局关系到智能交通系统的经济效益.文中利用交通信息空间特性的新测度,在传感器最大信息价值和最小投资成本的博弈中建立了最大综合价值优化模型,并通过构造有向图将模型求解转化为有向图的最短路问题,分析了该模型的相关参数并给出了各参数的数学描述和标定方法.为了简化问题,在最大综合价值模型的基础上给出了简化模型,并推导出传感器个数与综合价值的函数关系.最后通过北京市三环路传感器布局实例,确定了北京市三环路的最优断面传感器个数为142,最佳布设间距约为676m.结果表明,与广泛应用的图论模型相比,文中模型不但能确定最优传感器的个数,还能给出各传感器的最佳位置.针对不同情形对模型各参数进行标定,结果表明,文中模型易于扩展到不同城市、不同道路条件、不同传感器类型的情形,具有很好的普适性.     

一种适用于道路交通的传感器网络节点语义编码设计

分析适用于道路交通传感器网络(TSN)节点语义编码结构,本编码结构包括节点的网络语义、位置语义和信息语义3部分;接着对各部分进行详细的语义编码设计,通过划分不同的功能域,对传感器网络节点语义进行描述和编码;最后以用于道路交通流量信息获取的地磁传感器网络设备为例,给出具体的网络节点语义编码结果,并讨论本编码设计的优点和应用场景.研究结果表明:基于本方法的交通传感器网络节点语义编码可以应用于交通系统规划与管理、交通信息服务等领域,为推动交通信息共享和交通传感器网络节点语义编码标准化提供支持.     

用于车辆分类的多传感器车型特征融合算法

为避免单一地磁传感器进行车型识别时存在的误差,结合自主研发的地磁传感器网络,提出一种基于多传感器的车型特征融合算法.该算法通过计算传感器网络内不同车型特征信号的相关关系来确定车辆运行状态,并利用最大似然法则结合皮尔逊相关系数进行数据融合,以获取更加准确的车辆特征信号,为现有车型分类方法提供更加准确的输入参数.实际道路试验表明,与现有单节点分类算法相比,文中算法对中大型车辆的分类准确率可以提高17.5%.     

面向城市道路交通的传感器组网优化

从传感器所反映的道路交通信息价值出发,给出基于信息度的宏观交通状态描述方法,提出传感器信息度函数,描述交通传感器信息的空间分布特征。探讨交通传感器信息的信息价值并给出标定模型,在此基础上提出基于交通事件的传感器组网要解决的问题和组网目标,建立基于综合信息价值最大的动态组网优化模型,给出动态组网模型的求解方法和实施步骤,最后通过实例对本方法进行验证。研究结果表明:实例中,当选择12个传感器组网时,可得到传感器单位时间最大综合价值为553.442元/h,达到组网的最优结果。本模型能够实现基于交通事件的动态组网,并能够给出满意的组网结果。     

列车通信网络设计问题中的双层规划模型

列车通信网络的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构优化问题关系到列车控制系统及安全监测系统的性能和经济效益。对列车通信网络的设计问题进行建模,通过双层规划的思想,将列车通信网络的可靠性、建造费用与通信效率纳入统一的决策过程,从而建立科学的列车通信网络最优性能模型。上层规划以最低建造成本为目标,约束条件为网络可靠性;下层规划以最大通信效率为目标,约束条件为建造费用和网络物理拓扑。最后利用一种基于遗传算法和Floyd算法的混合求解过程对列车通信网络综合规划模型进行求解,得到满足网络稳定性要求下的最小费用设计方案及该方案下的最优效率通信方式。通过对实例结果的分析表明,文中提出的模型是切实有效的。     

基于主观感受的区域路网服务水平实验

区域路网服务水平可以理解为出行者在区域路网中所感受到的道路交通条件和交通状态的质量水平,可以描述为出行者或交通管理人员对于区域路网交通状态的一种主观感受.基于这一点,本文提出一种新型的基于主观感知的实验方法.通过各种不同的区域路网图像来描述各种交通状态,并通过不同类型的评价人员对这些图片进行主观评价,根据其交通状态确定该图片属于哪一级服务水平.最终的评价结果可以作为区域服务水平的评价标准.