基于浮动车大数据与网格模型的城市交通拥堵识别和评价研究

随着机动车辆的迅猛增长,城市路网呈现出事件多发、通行状态多变的特征,大城市的交通问题日趋严重.借助大数据技术,通过对城市路网中海量浮动车轨迹数据的深入挖掘,能够实现对复杂交通状态的快速识别和准确分析.本文首先对北京市浮动车的海量数据进行校准和清洗.其次,针对不同的研究内容,构建不同尺度的网格模型.然后,根据网格内节点对行程时间的历史数据,识别常发拥堵区域;结合实时行程时间数据,识别偶发拥堵事件.最后,通过对网格交通运行指数进行密度聚类,从空间范围上将大城市拥堵区域的类型划分为"点-线-面"3个层级对交通拥堵进行评价研究.本研究不以道路矢量地图为基础,仅通过浮动车轨迹数据,便可以实现对交通拥堵的高效识别和宏观拥堵的评价.     

浮动车数据缺失道路的速度推估模型与实现

介绍了浮动车数据(FCD)的基本概念,给出了浮动车数据预处理及与地图匹配的基本流程.在对浮动车数据在路网中覆盖率分析的基础上,当路网中浮动车数据出现缺失时,利用海量的路况历史数据库,提出基于路段空间关系的道路速度多元线性回归推估模型,并推出了按周天分类的模型系数.根据实测检验结果,得到了该方法速度误差的分布概率和状态误差的分布概率,并以此分析了结合空间关系的多元线性回归模型的适用性和可靠性.最后以上海城区为例,给出了基于该方法完整的道路速度的推估与路况发布实例.     

一种基于浮动车移动轨迹与电子地图融合的道路匹配算法

在对城市道路网进行网格划分的基础上, 提出一种利用参考历史数据和前瞻数据的三段式匹配思想与权重模型思想相融合的地图匹配算法. 该算法可减少浮动车GPS定位点待匹配路段的搜索范围, 从而极大降低算法的复杂度, 实现较高的匹配精度.     

基于浮动车数据的城市居民出行行为规律分析

基于浮动车数据对代表居民活动地的特征点进行提取,并采用K均值算法对特征点进行聚类.本文采用这种方法对居民周末出行的空间分布规律进行分析.分析结果表明周末出行主要集中在商业娱乐休闲区,且城区分布相对于郊区更集中.     

基于DBSCAN算法的浮动车数据预处理

针对现有浮动车数据预处理方法中存在算法复杂和精度低等缺点,提出一种基于DBSCAN(DensityBased Spatial Clustering of Applications with Noise)算法的浮动车数据预处理方法。该算法操作简单,仅需原始GPS数据中的纬度和经度就能去除浮动车数据中的轨迹漂移点。首先,在数据库中对浮动车数据进行剔除经纬度越界数据、剔除异常数据、剔除重复数据和剔除不完整数据处理;然后,使用DBSCAN算法剔除浮动车数据中的轨迹漂移点。利用该方法对武汉市浮动车数据进行预处理,能够快速有效去除浮动车数据中的轨迹漂移点。     

城市浮动车数据定位误差分布规律研究

通过浮动车数据处理与分析,探讨了浮动车数据定位误差的影响因素。选择了三个主要的因素——速度、道路等级和时间段,进行了定量分析。提出了定位误差的计算方法,介绍了在复杂的城市环境下浮动车数据定位误差和影响因素之间的定量关系。结果表明,车速和道路等级对浮动车定位误差有显著的影响。提出了定位误差和速度之间的函数关系,以及定位误差在不同道路等级和不同时间段的具体分布情况。研究结果可进一步用于提高地图匹配的准确性。     

基于道路结构特征的自主车视觉导航

基于计算机视觉技术的道路检测,针对红旗轿车自主驾驶系统的视觉导航,提出并实现了一种基于道路结构特征的自主车视觉导航方法.该方法根据高速公路上道路标志线平行、等宽等特征,将车载摄像机获取的道路图像投影到道路平面上,再运用这些特征来提取标志线像素.在此基础上根据公路道路模型,建立参数空间搜索最优参数,得到道路标志线的参数表达,实现视觉导航,并给出了C市环城高速上的实验结果.     

基于浮动车数据的城市学校周边交通拥堵分析

交通拥堵是当今各大城市的普遍现象.城市学校在上下学时间段对其周边的道路产生了明显的交通压力.本文将开学后某一周的浮动车数据与道路路网进行匹配,计算出道路的平均车速和道路拥堵级别.选取具有代表性的5所北京市小学作为研究对象,根据不同学校,不同时间的各种情况对学校周边道路进行拥堵分析.采用空间统计分析中的空间自相关性分析方法研究学校对道路的空间上的影响.在时间尺度上,采用统计分析和对比分析探讨学校对其周边道路的时间上的影响.研究结果表明:1学校对道路的影响具有空间自相关特征,且呈现距离扩散的特征;2学校对道路的影响时间上体现在上下学时间段;3人数越多的学校对周边道路的影响也越大,周边道路的等级越高其缓解拥堵的能力也越高.     

使用浮动车检测OD矩阵的算法及可靠性分析

回顾了国内外估算实时OD矩阵现状,提出了用浮动车检测实时OD矩阵的方法.采用最小二乘法给出了现有估算模型的证明过程,指出其存在的问题是估算模型假设浮动车与全部运营车辆比例为恒定的.为此,作者给出了浮动车与运营车辆比例随OD对变化的估算模型,并建立了求解该问题的算法,同时建立了求解估算OD矩阵可靠性的方法,最后,介绍了算法在北京的应用实例.     

基于浮动车技术的杭州市出租汽车运行特征分析

本文简述了基于浮动车技术的出租汽车运行基础数据采集方法,提出了出租汽车的基础运行特征指标体系,并给出了出租汽车时空出行特征的分析方法。以杭州市的实际数据为例,分析其出租汽车运行特征情况。结合杭州市40万余条OD数据,对比分析了工作日、周末以及特殊节假日(大年初一)出租汽车的运行基本指标、出行时间分布特征以及出行空间分布特征,为出租汽车企业、交通规划部门和管理者提供定量的决策参考依据。     

空间网格结构的自动成形

依据形式代数（ｆｏｒｍｅｘａｌｇｅｂｒａ）理论，用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了实用程序，使外形比较复杂的球面网壳、椭球形网壳、双曲抛物面形及筒壳等形式的网格结构能够利用计算机自动成形，避免了以往冗长、单调且易于出错的结构成形工作，与计算机辅助图形相结合，既直观又便于修改和检查．通过工程实例来说明形式代数在空间网格结构自动成形中的优越性和很强的实用性．     

具有中间弹性支承的网架桥

在结构工程中,空间网架已广泛地用于大跨屋盖结构．本文在阐述空间网架结构的优点及现有桥梁结构平面受力机理的基础上,分析了网架用于桥梁工程的可能性及合理结构形式（如具有中间弹性支承的网架系杆拱桥和网架斜拉桥）．计算和分析表明,网架用作桥梁结构具有整体性好、刚度大、受力均匀、抗震性好和用钢量少的特点．     

城市道路交通拥堵自动判断算法研究

 与高速公路交通流特点相比较,从城市路网中交通流多数为间断流的特点出发,结合目前城市道路中所使用的交通流采集设备及信号控制设备,利用交通工程中交通流到达－离散模型对城市道路中不同类型的城市交通流进行分析,选择出符合交通流变化的数学模型对进入路段和驶出路段的交通流分别利用模型匹配,从而进行交通拥堵进行自动检测。这类算法的应用既为城市道路拥堵的自动判断提供了手段,又使得城市中所使用的智能交通设施发挥更广泛的作用。     

基于浮动车数据的交通状态估计精度仿真评价

针对大规模复杂路网条件下基于浮动车数据的交通状态估计精度评价,开发了基于交通仿真软件VISSIM的实时仿真分析方法.以上海市陆家嘴地区的微观仿真路网为例,通过30组仿真实验分析了浮动车比例和数据采样频率对路网覆盖率和平均行程车速估计精度的影响.结果表明:随浮动车比例和采样频率的增加,平均行程车速估计精度与路网覆盖率逐渐提高,当浮动车比例为8%和采样频率为1/10s-1时达到最优.     

一种新的高速网格入侵检测系统模型

提出了一种新的高速网格入侵检测系统模型,将入侵检测系统部署于网格环境,并采用基于特征匹配的检测技术;为了实现网格中各种资源使用的负载均衡,采用改进的遗传算法进行任务的分配;为了实现对分布式攻击的检测,采用数据融合和频繁模式挖掘技术进行报警的合成与关联分析.该模型不仅能够利用网格资源进行攻击检测,而且实现了网格资源使用的负载均衡.     

自由漂浮柔性双臂空间机器人动力学分数阶控制

针对自由漂浮柔性双臂空间机器人,双臂的弹性变形采用假设模态法近似描述,高阶弹性振动模态忽略,采用拉格朗日方程结合系统动量守恒,建立闭链系统的动力学方程。采用分数阶控制方法分别控制目标位置和末端执行器内力。分数阶控制器与整数阶控制器对比,可以改善动态响应性能,提高抗干扰能力和增强鲁棒性。数值仿真结果表明这种方法的有效性。     

注重人体尺度的城市道路空间

提出城市道路空间分为两种尺度——汽车尺度和人体尺度,分析两种尺度在景观把握程度、能量消耗、空间知觉上的差异.阐述了城市道路空间缺乏人体尺度的表现,如步行空间尺度失当、景观与体验脱节等.提出了空间舒适性、休憩便利性、景观亲切性、空间可识别性等4项基于人体尺度的城市道路空间评价准则,以及相应的城市道路空间改善措施,具体包括宜人的步行空间、合理的过街设施、合理的休憩设施、拉近行人与景观的距离、人性化的标识系统.特别提出了景观也应具有人体尺度.为指导城市道路的设计提供新的依据.     

一种基于两次Radon变换检测棋盘方格点的新算法

提出了一种新的方格角点检测算法。通过连续两次Radon变换，找出角点所在的直线位置，再利用线性拟合方法对得到的直线进行校正，最后线性求解出角点的坐标。该方法最大的特点是能够自动地在正确区域找出所求方格角点，而无需人机交互，这对于动态校准的研究具有重要的意义。通过实际的应用，验证了该方法的正确性和可靠性。     

道路绿地在城市绿地系统中的作用

在当今的城市建设中,城市景观的优劣成为一个城市容貌特征的反应。城市景观的主要控制内容是城市设计。城市道路景观作为城市设计中的重要的一环,成为建筑景观、自然景观及各种人工景观与城市道路之间的软链接。它依附于城市结构骨架之上,它所表现出来的魅力,正是园林艺术本身的特色所在。