加权主成分分析法在可变限速系统综合评价中的应用

以可变限速系统(VSL)项目为研究对象,运用加权主成分分析法设计了VSL项目社会经济影响综合评价模型,并通过基于交通仿真软件模拟设计的评价方案给出了评价案例.评价结果表明,利用加权主成分分析法评价VSL项目可以将主成分分析法的客观分析和层次分析法的主观分析有机地相结合,有效地评判出不同交通流量下的最佳限速控制值,其评价结果更加全面、更加符合客观实际情况.     

CTCS-3级列控系统临时限速服务器建模与形式化验证

临时限速服务器是CTCS-3级列控系统的重要组成部分,其系统安全性直接影响到高速铁路的运营安全.在TSRS系统研发过程中需对系统进行仿真建模和验证,发现系统设计错误,以保证系统的安全性.分析CTCS-3级列控系统临时限速服务器的组成结构,提取系统功能和性能规范约束,利用消息顺序图对TSRS与外部系统之间的信息交互行为建模,并将系统MSC模型转化为UPPAAL中的时间自动机仿真模型,对系统的功能和性能要求进行形式化验证.验证结果确认了系统的安全性和受限活性,为进一步完善TSRS设计和系统开发提供参考.     

主动道路交通安全规划体系

随着经济的高速发展．我国道路交通安全形势也日益严峻。以事故黑点改造为代表的传统“被动交通安全改善”方法虽然能有效解决道路安全中的一些问题，但也存在着明显的缺陷。本文在国内首先提出了“主动道路交通安全规划”这一概念．建立了主动道路交通安全规划框架体系，并构筑了主动交通安全规划的目标函数。其次，从城市总体规划、土地利用规划、综合交通规划和道路网规划四个方面提出了主动交通安全规划的要素和规划原则。最后，本文就主动道路交通安全规划今后的研究重点进行了讨论。     

基于AFS与DYC集成控制提高车辆操纵稳定性的研究

为提高车辆的操纵稳定性,基于线性矩阵不等式方法(LMI)计了集成车辆前轮主动转向(AFS)与直接横摆力矩控制(DYC)的底盘鲁棒模型匹配控制器(R-MMC).由于反馈控制变量车身侧偏角在车辆行驶过程中很难测量,还设计了车身侧偏角滑模观测器(SMO).通过在Slalom和μ-split 极限工况下的仿真试验,验证了底盘集成控制器可以显著提高车辆的操纵稳定性和主动安全性,且滑模观测器在幅值和相位上都能准确跟踪车身侧偏角实际值.     

一种新的交通网络效率衡量方法及其应用

提出了一个交通拥挤网络的效率衡量方法,该方法能综合反映网络中交通需求、路段流量、旅行费用等因素对网络效率的影响,并基于该衡量方法,设计了一个网络组件(如节点和路段等)的重要度评价方法,用来辨别网络中重要的节点和路段,且该评价方法计算简便,计算结果具有一致性.算例计算分析的结果表明,相对其他网络效率衡量方法,根据本文方法计算得到的网络效率,能科学地反映交通拥挤网络的实际运行情况,并验证了所提出的效率衡量方法和重要度评价方法的合理性,同时还说明了交通拥挤网络的效率和组件重要度,均与网络中当前交通流量有直接关系.     

虚拟现实的公路BIM感知与工程评价方法研究

虚拟现实为公路建筑信息建模(BIM)从二维到三维的感知和协同提供新的手段。论文分析公路工程特征和交通参与者出行体验的现实需求,研究虚拟驾驶、虚拟飞行、虚拟骑行、虚拟步行、增强现实等公路BIM感知与工程评价方法,结合不同交通参与者对工程评价的具体需求,开展以人为本的公路BIM感知、工程评价、协同工作和设计优化。实验结果表明,虚拟现实的公路BIM感知与工程评价连通了BIM模型与人的感知,有助于实现更高的沟通效率和质量。     

基于ARENA的场站飞行保障过程建模与仿真

运用离散事件仿真(DES)方法建立了航空兵场站飞行保障过程的数学模型,包括单个保障类型Ack模型、和整个飞行保障过程的层次结构模型PRi,以及飞行保障过程仿真策略模型PS。并在所建的数学模型的框架下利用离散事件仿真软件ARENA对航空兵场站网络化飞行保障过程进行了仿真。仿真结果表明:网络化条件下的主动保障方式的保障时间可以比传统的被动保障方式的保障时间缩短4.3分钟,提高保障效率10.5%。     

基于组件的安全主动网络仿真模型

分析了主动网络中存在的安全问题,提出了一种增强主动网安全性的方法:通过对数据信源格式的扩充,即为主动信包增加安全域的方式来增加主动网络的安全性。建立了基于组件结构的仿真模型,并通过J-Sim仿真软件对具体实例进行了仿真研究。模型可以研究不同的协议部署方式、不同的拓扑结构、不同的安全策略以及不同的网络性能参数对主动网络性能的影响。     

主动学习可靠性分析算法:基于Kriging预测方差的视角

针对基于Kriging模型的主动学习可靠性方法 (active learning Kriging-Monte Carlo simulation, AK-MCS)中, Kriging预测方差低估导致评估过程存在选点和停止判断失误的问题,提出一种基于Bootstrap Kriging的主动学习可靠性方法 (Bootstrapped active learning Kriging-Monte Carlo simulation, BAK-MCS).首先拟合真实功能函数初始Kriging模型,然后使用Bootstrap Kriging方差构造BU学习函数,从而进行主动序贯采样更新Kriging模型,最后采用收敛Kriging模型结合蒙特卡罗模拟(Monte Carlo simulation, MCS)估计结构失效概率.数值算例结果表明,与MCS和AK-MCS方法相比, BAK-MCS在保持高预测精度的同时减少了真实功能函数的调用次数,提高了可靠性评估建模效率.     

飞行保障过程UML建模与ARENA仿真

利用统一建模语言UML建立了航空兵场站飞行保障过程模型,包括飞行保障过程的类图、状态图、活动图以及协作图.构建了CMV(控制-模型-视图)仿真软件架构.在此架构下,利用过程仿真软件Arena对所建模型进行了仿真.结果表明:网络化条件下的主动保障方式的保障时间可以比传统的被动保障方式的保障时间缩短4.3分钟,保障效率提高10.5%.     

信号交叉口人机混驾交通流速度控制策略建模

为分析人机混驾交通流下网联自动驾驶车辆（connected and autonomous vehicles,CAV）速度控制策略对交通流运行特征的影响,构建了考虑驾驶员对行车信息获取不确定性的人工驾驶车辆交叉口通行决策模型。提出考虑前车速度影响的自动驾驶速度控制策略,构建信号交叉口连续型元胞自动机更新规则,通过引入不同CAV渗透率、道路饱和度、控制区长度参数,研究CAV速度控制策略对信号交叉口交通流运行特征的影响。结果表明：CAV能显著提高交叉口通行能力,且车流通过交叉口区域的延误显著降低;同时速度控制策略的实施效果还受控制区长度的影响,呈现出随着控制区长度的增加,车均延误逐渐降低并趋于稳定。     

考虑公交车辆影响的城市交通流元胞自动机模型

城市道路上的车流主要是公交车和小汽车混合流,而一般交通流理论都是以小汽车流为对象进行研究和建模。在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,提出了一种考虑公交车辆影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型,重新标定了元胞长度、运行车速、随机慢化机制,引入了公交车辆,设定了公交车停靠站、改进了车辆变换车道规则,小汽车与公交车不仅最大速度不同,而且车辆运行中占用元胞点数也不同。通过计算机对新模型进行模拟,再现了传统交通流三参数之间的关系,发现纯小车流与考虑公交车流相比阻塞项更为明显和规律,只要在车流中存在公交车,整个车流的流量和速度就会受到较大的影响。为进一步更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

基于跟驰理论的道路交通噪声预测模型研究

交通噪声预测在城市交通规划和建筑设计工作中具有重要意义。本文根据我国道路交通噪声的实际观测方法,通过引入微观交通流理论,建立了一种可用于多车道混合车流等效声级和统计声级预测的动态随机模型。其核心算法是基于车辆非线性跟驰模型,依靠计算机随机模拟技术,实现对单车行驶行为的构造和仿真。算例分析和实验观测表明本文建立的模型具有较高的交通噪声预测精度和稳定性。     

基于实时车流感知的端限量式单通道车辆通行控制方法

针对限量式单通道双向通行控制问题,基于GPS车流感知数据提出了一种端限量式单通道双向自适应通行控制方法。通过在单通道及两端划设扫描区、等候区、单通道内三大类区域,利用GPS定位数据实时感知分析车辆在单通道两端行驶的10种状态,构建了单通道车辆通行控制策略分析模型,对车流数据进行动态汇总和饱和度分析,然后根据"按需分配"和"端总量控制"策略提出了一种自适应双向通行信号控制策略,在此基础上研发了端限量式双向通行自适应信号控制系统.最后利用某大型露天矿单道平硐进行了实例验证,应用表明:该方法能够有效控制单通道车辆的双向限量通行,避免了车辆运输过程中的行驶冲突,减少了车辆"空等"时间和油耗,提高了单通道通行效率,大大提高了车辆的运输效率.     

混入智能网联车队的混合交通流元胞自动机模型

针对现有自动-手动驾驶混合交通流元胞自动机模型未考虑智能网联车队队列行为,提出了考虑智能网联车队的混合交通流元胞自动机模型,研究混入智能网联汽车车队的混合交通流特征。对混合交通流中的跟驰行为进行了分析,基于跟驰行为的特征,分别构建人工驾驶跟驰模式、自适应巡航模式、协同自适应巡航车队模式的元胞自动机规则,基于数值仿真实验对不同智能网联车渗透率下的混合交通流特性及拥堵情况进行了分析。结果表明：智能网联汽车的应用可显著提高道路通行能力和车辆平均速度,进而有效地缓解交通拥堵。     

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.     

采用系统科学方法优化交通信号灯的控制策略

为了控制车辆在交叉路口顺畅通行,本文在介绍交通信号灯系统结构、运行模式及工作流程的基础上,分析了系统控制中不同策略的方法,使用在不同的时段采用不同的路口控制模式,自适应地控制车辆通行时间,并根据路口间距采用不同的开启时刻以及使用交通诱导策略,减少车辆等待时间,提高车辆通行效率,保证整个交通系统的高效流通,而且通过车载标签及时掌握的车速、车型和交通量等交通信息可以为该路段远期规划的交通预测提供基础数据,对智能交通控制具有很大的指导意义。     

灾害气候环境下道路交通安全动态趋势预警分析方法

为了对灾害气候环境下道路交通安全进行较为准确的趋势实时预警,一种新的方法被运用到分析中来。该方法针对道路交通安全的特点,从影响交通安全趋势的评价指标选取入手,用平均车速、车流量等6项指标来反映安全潜在危机的各方面,在此基础上,选用可拓学作为建立趋势预警模型的理论基础,最后进行定量的分析。该方法为道路交通安全管理机构建立实时预警制度以及科学决策提供了新的理论思路。文章最后将此方法应用于某路段交通安全的趋势实时预警,证明了该方法合理可行,且存在着对历史样本数据无依赖、简单直观等优点。     

应急疏散路径选择元胞传输宏观模型

通过建立元胞传输模型,研究了紧急事件下动态网络交通流应急疏散问题,将车流离散化处理成单个车辆可以有效地克服网络规模较大时运算效率低的缺点.模型采用时间步长法进行模拟,紧急疏散车辆路径的确定与各路段的走行时间密切相关.仿真实例说明模型和算法提高了紧急事件下网络动态交通配流的应用效果.     

基于DA-RKELM算法的光伏发电功率预测方法

针对光伏发电功率具有的波动性和随机性等特点造成的电网安全问题,提出了一种基于蜻蜓算法优化的正则核极限学习机光伏发电功率预测方法。通过相关性分析确定影响光伏发电功率的关键影响因子,构建光伏发电功率预测模型;利用蜻蜓算法获取网络最优的权重和阈值,在标准极限学习基础上引入正则化函数和核函数以避免传统梯度下降法造成的过拟合问题,增强模型空间映射能力;仿真实验表明,与DA-ELM、PSO-ELM以及标准-DA-ELM模型相比,DA-RKELM预测模型能达到更高的预测精度,更贴近光伏发电的实际运行功率。