城市快速路高阶流体模型实证研究

在回顾宏观流体模型的发展和分析宏观模型中的高阶流体模型的基础上，利用上海高架快速路实测交通数据，对快速路控制中常用的一种高阶流体模型进行了参数辨识和模型性能分析，验证了模型对于我国城市快速路的适用性；最后给出下一步研究的设想．研究结论可为我国城市快速路的规划、设计、运营和管理提供有力依据和数据支持．     

群体诱导信息下驾驶员响应行为的辨识与建模

提出一种利用实测宏观交通数据定量分析群体诱导信息下驾驶员路径选择行为的新方法.利用上海市快速路监控中心和路由控制示范工程数据库的交通数据,重构可变信息标志(variable message sign,VMS)信息下的交通出行场景,分析VMS信息作用下驾驶员路径选择行为,建立了一个集计的群体诱导信息响应行为Probit模型.结果表明:驾驶员在VMS信息影响下的路径选择行为除了和信息内容有关外,还与时段、下匝道交通状态、拥挤可视性、有无协调分流等因素有关,可为主动式智能交通诱导系统的构建和信息发布策略的制定提供依据.     

面向科技管理的流数据聚类算法研究

介绍了科学管理流数据的流数据管理系统及根据BIRCH算法中聚类特征的概念,利用簇特征设计与实现了一种新的动态流数据聚类算法。这种新算法改善了基于滑动窗口流数据聚类的有效性以及空间和时间复杂度问题。理论分析和实验结果证明该算法能够有效地处理滑动窗口流数据集,使聚类算法具有良好的可扩展性。     

城市快速路交通拥挤分析及拥挤阈值的确定

基于实测数据和交通流模型,划分了六种典型交通状态,提出了"状态跳转"的概念及判别方法以解释拥挤机理;对比了状态跳转与B S Kerner 的"相变"理论的差异及其随路段、时段的变化规律;最后给出了拥挤阈值的定义、指标、确定方法,分析了影响因素及与交通控制的关系.研究结果可为选择合适的交通控制措施及确定最佳控制时机提供依据.     

代数类锥内凸集值映照的向量优化问题及其标量化

利用线性空间中的Hahn-Banach分离定理,我们建立了关于代数类锥内凸集值映照得一个选择定理,进而我们获得了关于这种集值映照的弱有效解和有效解的标量化定理.     

不同交通信息下网络交通动态路径选择行为

为从道路网络层面实现对城市交通的有效诱导,达到均衡交通流分布、提高交通整体运行效率的目的,在一个典型路网上,研究利用可变信息标志(variable message sign,VMS)提供不同交通信息内容条件下的驾驶员动态路径选择行为.针对地面道路上一块文字式VMS和快速路上一块图文混合式VMS,采用陈述偏好调查法采集交通行为数据,并用离散选择行为方法分析数据,建立了提供路径行程时间信息、交通状态信息和交通事故信息条件下驾驶员动态路径选择行为模型.分析结果表明,可变信息标志发布路径交通信息的精确性、完整性,驾驶员的个人属性等,是影响路径选择行为的主要因素.研究结果可为先进的出行者信息系统的规划建设和信息发布策略的制订等提供依据.     

交通流Breakdown现象与交通扰动演化模型

建立了用以间接证明交通流自发breakdown现象的交通扰动演化模型.基于跟车思想制定了"继承"和"改变"两种车辆行驶规则;基于交通波动理论刻画了车辆经历扰动的减速波和加速波,并结合到达车流的车头时距分布,建立了扰动演化模型.模型考虑了"迟滞"现象和"二次扰动"现象,采用蒙特卡罗方法进行数值模拟,对比了五种形式的breakdown概率,分析了模型中重要参数对计算结果的影响及原因.     

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.