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。     

隧道内机动车尾气排放污染范围的数值模拟

采用商业数值软件FLUENT模拟研究隧道内轿车、卡车以及小货车在阻滞和正常行驶状态时排放尾气污染情况。考虑实际机动车尾气排放管道的大小和高度等几何参数,从横向及纵向角度考察尾气污染范围与机动车和空气之间相对速度之间的内在联系。研究结果表明:①通风风速并非越大空气质量越高,无限制增大通风风速会带来高能耗、噪声等问题,当机动车处于阻滞工况和正常行驶,相对速度分别大于8、12 m/s时,污染物扩散范围受相对速度影响可以忽略不计;②尾气横向污染范围随相对速度的增加而减小,与机动车尺寸无关,而且正常行驶的机动车横向污染范围较阻滞状态下的机动车污染范围大,两者均符合x=a/v~(1.5)+0.1的规律,其中参数a的数值与机动车行驶状态相关:当机动车处于阻滞状态时,取a=2.7;当机动车处于正常行驶状态时,取a=12.5;③污染纵向最低值随着相对速度的增加而增加,受排气管周围空气压力影响,尾气呈现出向上漂移特性;④污染纵向最高值随着相对速度的增加而先出现波峰,随后逐渐下降,其下降速率与车型有关,随着机动车尺寸的增大而减小,即轿车最大,小货车次之,卡车最小;⑤污染纵向范围整体呈现随相对速度的增加而下降的趋势,但是在相对速度处于0～5 m/s时,纵向污染范围存在最大值,对隧道通风设计时应考虑相对速度处于该范围的不利影响。     

考虑近邻和次近邻车辆影响的单车道元胞自动机模型

提出了一种考虑当前车辆前方两个车辆影响的单车道元胞自动机模型,根据双倍视距模型的思想修改了NaSch模型的加减速规则.计算机模拟表明,本文提出的模型能够呈现真实交通中观察到的一些复杂交通流现象,如时走时停波等,且最大流量和临界密度比NaSch模型更接近真实交通流的测量值.此外模拟结果表明通过参数调整可使车辆间保持一定的安全间距行进.最后,还讨论了近邻车辆的敏感系数和次近邻车辆的敏感系数的影响.模拟结果表明,固定任何一个参数的值,最大流量都会随另一个参数的增大而增加,对流量的影响显著,说明近邻车辆的影响大于次近邻车辆的影响.     

面向城市环境的基于交通灯的时间稳定组播VANETs路由

车载网(vehicular ad hoc networks,VANETs)是由高速移动的车辆构成、自组织分布的无线网络。部署VANETs的目的之一在于提高交通安全、减少交通堵塞,特别是有利于安全消息的传播。然而,城市环境中安全消息的分发受道路结构、红绿灯等因素影响。为此,针对城市环境安全消息的传输问题,提出基于交通灯的时间稳定组播VANETs路由机制T-TSG(traffic light based time stable geocast)。T-TSG依据交通灯的不同情况,确定区播区域(geocast region,GR)、区播消息稳定区域(geocast message stable region,GMSR)以及稳定车辆区域(stable vehicle region,SVR)。仿真表明,提出的路由协议在数据传输率、端到端传输时延、网络开销方面得到提升。     

大数据在交通强国建设中的应用

 探讨了大数据技术在交通强国建设中的作用及在交通管理、交通安全、交通信息服务、交通运输规划、公共交通等领域的应用方法和前景;对基于信息物理系统的交通态势感知系统、基于动态本体论的交通行业多模态知识图谱、基于边缘云计算的智能视频识别等前沿技术的总体架构、实现方法进行了案例分析。     

一种改进的深度确定性策略梯度网络交通信号控制系统

交通信号系统控制着城市车辆运行秩序,其效率高低直接影响了社会经济的发展.以十字路口的交通信号控制系统为研究对象,基于深度确定性策略梯度网络DDPG提出了一种改进算法.结合交通环境的特点设计了特征增强和样本去重算法提高算法的性能.通过对实际交通系统运行情况进行调研,基于SUMO仿真环境搭建了交叉路口交通仿真平台.利用FEPG算法控制交通信号,实现了车辆的高效通行.实验结果表明,该算法能够有效地降低车辆等待时间,减少车辆的污染排放.     

公路信号平面交叉口安全服务水平研究

为了客观评价公路平面交叉口的交通安全状况,提出了交叉口安全服务水平基本概念.分析了影响信号交叉口安全服务水平的因素,给出了信号交叉口安全服务水平评价方案.分别建立了基于机动车与机动车、机动车与非机动车、机动车与行人冲突点的安全服务水平主模型和基于交叉口几何特征、交通标志等次要影响因素修正模型,并由此得到信号交叉口安全服务水平总模型.根据多个信号交叉口的数据,把安全服务水平分为A～F等级,并验证了安全服务水平模型的合理性.应用安全服务水平模型评价实际交叉口的安全状况,得到交叉口危险度为11.7,安全服务水平为B级.评价结果表明该安全服务水平模型可以快速有效地评价信号交叉口的交通安全.     

燃料电池汽车的氢安全问题

在燃料电池汽车试验经验的基础上,结合国内外研究进展,介绍了有关车载燃料电池氢气安全问题,包括车载氢气系统的安全措施,车载氢气系统的安全性测试与试验,车载氢气系统日常安全维护等。最后,进一步指出了促进车载氢气系统安全的措施,如从燃料电池汽车整体考虑氢安全问题以及加快和完善车载氢气系统的安全法规的建立等,以加快氢能源在中国的大规模应用化进程。     

考虑排放因素的城市交通信号配时建模

针对传统交通信号控制方法忽视环境效益的不足,研究考虑排放因素的城市交叉口信号控制方法. 根据城市道路机动车行驶过程,考虑不同行驶工况下污染物排放特点,分别建立了城市道路污染物和标准污染物排放模型;分析了交通信号评价指标的相关性,选取面向排放因素的性能指标,并采用相对评价指标体系,建立考虑排放的交通信号的配时模型;利用基于黄金分割的改进粒子群算法对配时模型进行求解;在不同交通状态下,采用3种算法对实例进行大量的数值计算和仿真验证. 结果表明所设计的算法求解精度高,且提出的模型在降低排放、提高路口通量方面具有良好的控制效果.     

动态车辆路径问题的优化方法

设计了在动态环境下进行车辆路径优化的导向局域搜索算法.算法在产生初始解以后的动态求解过程中,不再做车辆之间的顾客调整,而只应用2-opt局域搜索算子更新车辆服务顾客的顺序,即针对每辆车辆的旅行路线求解一个旅行商问题.建立了在动态环境下车辆执行运输任务过程的仿真模型.仿真过程中,应用算法根据交通路网实际情况实时优化车辆路径,并采用4种接受准则判别是否接受新的车辆路径.仿真结果表明:算法具有实时、高效的特点,满足动态车辆路径问题的求解要求.     

反光交通标志设计视认影响因素研究

利用逆反射技术的反光交通标志在汽车前照射下具有较高的反射亮度,具有夜间视认效果并可将交通信息传递给驾驶员。在实际应用中,由于入射角度、反射角度、光源、环境等一系列因素的影响,阻碍了标志表面光度和色度性能的表现力,进而影响了驾驶员的视认效率。本文从交通标志的字体识读距离、对比度、信息量和布设方位等角度展开分析,研究交通标志的视认效率和信息传递准确性,为优化反光交通标志设计方法提供参考。     

基于耦合模型的交通组织方案对公交车NOx排放影响分析

为论证交通组织方案对NOx减排有明显的效果,本文根据实际公交线路,分别运用VISSIM交通仿真模型和Webster信号配时模型优化交通组织方案,再通过尾气排放模型MOVES与VISSIM进行联合仿真得出排放因子,分析不同类型的交通组织方案对公交车NOx排放特性的影响。结果表明：交通组织方案提升了公交车在高峰期的服务水平,对缓解交通拥堵有明显的效果,并且在工作日早晚高峰时对NOx的减排效果尤为显著;在交通设计方案中运用路中式专用道,因其独立性强和不易受社会车辆干扰等优点,在降低交通延误、提升运行速度以及减少NOX排放等方面对比其他方案最具优越性;信号配时优化对缓解交叉口NOx的排放起到主要作用,直接降低了怠速工况所占的比例,进而减少恶劣工况所带来的额外排放。     

Identification Method of Urban Road Traffic Conditions in the Internet of Vehicles Environment

In accordance with the specific deployment way of infrastructure and data exchanging technology in the Internet of vehicles(IoV),the acquiring and calculating method for three basic traffic flow parameters in IoV scenarios,including traffic flow,speed and density,was researched.Considering the complexity of traffic flow and fuzziness of human thinking,fuzzy c-means clustering algorithm based on the genetic algorithm(GA-FCM) was adopted in soft classification of urban road traffic conditions.Genetic algorithm(GA) introduced into fuzzy clustering could avoid fuzzy c-means(FCM) algorithm converging to the local infinitesimal point,which made the cluster result more precise.By means of computer simulation,data exchanging environment in IoV was imitated,and then test data set was divided into four parts.The simulation indicates that the identification method is feasible and effective for urban road traffic conditions in IoV scenarios.     

On the Security of Information Dissemination in the Internet-of-Vehicles

Internet of Vehicles(IoV) is regarded as an emerging paradigm for connected vehicles to exchange their information with other vehicles using vehicle-to-vehicle(V2V) communications by forming a vehicular ad hoc networks(VANETs), with roadside units using vehicle-to-roadside(V2R) communications. IoV offers several benefits such as road safety, traffic efficiency, and infotainment by forwarding up-to-date traffic information about upcoming traffic. For instance, IoV is regarded as a technology that could help reduce the number of deaths caused by road accidents, and reduce fuel costs and travel time on the road. Vehicles could rapidly learn about the road condition and promptly respond and notify drivers for making informed decisions. However, malicious users in IoV may mislead the whole communications and create chaos on the road. Data falsification attack is one of the main security issues in IoV where vehicles rely on information received from other peers/vehicles. In this paper,we present data falsification attack detection using hashes for enhancing network security and performance by adapting contention window size to forward accurate information to the neighboring vehicles in a timely manner(to improve throughput while reducing end-to-end delay). We also present clustering approach to reduce travel time in case of traffic congestion. Performance of the proposed approach is evaluated using numerical results obtained from simulations. We found that the proposed adaptive approach prevents IoV from data falsification attacks and provides higher throughput with lower delay.     

锂离子二次电池的应用和发展

锂离子二次电池由于具有容量大、寿命长、无环境污染、使用安全等优点,已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式电器中。随着技术的发展,锂离子电池在未来的电动汽车和储能领域也有着非常好的应用前景,必将对未来人们的生活产生深刻的影响。近年来,锂离子电池的容量和循环性能也不断得到提高,容量更大、质量更轻、体积更小、厚度更薄、价格更低的锂离子电池将不断地被推向市场。作者分别对锂离子电池发展历史、当前应用及最新发展状况进行综述及评论。     

锂离子二次电池的应用和发展

锂离子二次电池由于具有容量大、寿命长、无环境污染、使用安全等优点,已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式电器中。随着技术的发展,锂离子电池在未来的电动汽车和储能领域也有着非常好的应用前景,必将对未来人们的生活产生深刻的影响。近年来,锂离子电池的容量和循环性能也不断得到提高,容量更大、质量更轻、体积更小、厚度更薄、价格更低的锂离子电池将不断地被推向市场。作者分别对锂离子电池发展历史、当前应用及最新发展状况进行综述及评论。     

基于数字孪生技术的异质交通流安全性研究

针对由智能网联车和普通车构成的异质交通流, 通过分析不同异质交通流稳定性方法的优劣, 用数字孪生技术构建城市异质交通流模型, 借助仿真测试工具, 探讨复杂异质交通流的安全性和稳定性问题。在构建的模型基础上, 结合数字孪生的运行机制, 揭示数字孪生物理实体和虚拟空间的运行机理。采用数字孪生技术搭建丰富的测试环境, 运用无人驾驶开发软件PanoSim, 对异质交通流模型进行测试。测试结果表明, 用数字孪生技术在有限资源条件下构建的虚拟复杂驾驶场景能够有效地解决异质交通流安全性问题。     

虚幻4驾驶模拟器设计和驾驶员特性分析

深入研究人类驾驶员的驾驶行为和特性,对推动智能汽车向高度自动驾驶发展具有重要意义。采用驾驶模拟器研究驾驶员在复杂交通场景下的驾驶决策和驾驶行为,成为近年来的一个研究热点。基于虚幻四引擎UE4交互式视景仿真技术,通过车辆、道路、建筑、交通灯、行人、路牌等交通元素的驾驶视景仿真环境搭建,开发了CarSim汽车动力学模型和罗技G29力反馈方向盘踏板的具有高拟真度人机交互的驾驶模拟系统。并设计了典型工况下的驾驶模拟试验,通过实时采集驾驶员驾驶数据,对驾驶员特性进行研究。研究结果表明:该驾驶模拟器具有逼真的驾驶体验,利用模糊C聚类算法(FCM,fuzzy C-means),将驾驶员特性进行准确分为6个聚类,可以将驾驶员特性进行准确分类,确立驾驶员特性与驾驶能力的关联,为进一步建立实时驾驶权分配研究奠定了基础。     

Mining Sensor Data in Cyber-Physical Systems

A Cyber-Physical System （CPS） integrates physical devices （i.e.,sensors） with cyber （i.e.,informational） components to form a context sensitive system that responds intelligently to dynamic changes in real-world situations.Such a system has wide applications in the scenarios of traffic control,battlefield surveillance,environmental monitoring,and so on.A core element of CPS is the collection and assessment of information from noisy,dynamic,and uncertain physical environments integrated with many types of cyber-space resources.The potential of this integration is unbounded.To achieve this potential the raw data acquired from the physical world must be transformed into useable knowledge in real-time.Therefore,CPS brings a new dimension to knowledge discovery because of the emerging synergism of the physical and the cyber.The various properties of the physical world must be addressed in information management and knowledge discovery.This paper discusses the problems of mining sensor data in CPS：With a large number of wireless sensors deployed in a designated area,the task is real time detection of intruders that enter the area based on noisy sensor data.The framework of IntruMine is introduced to discover intruders from untrustworthy sensor data.IntruMine first analyzes the trustworthiness of sensor data,then detects the intruders＇ locations,and verifies the detections based on a graph model of the relationships between sensors and intruders.     

基于微观交通仿真的城市路网交通排放评估

为了给中小城市建立低碳交通体系提供理论依据,利用美国联邦公路局(FHWA)微观仿真软件TSIS/CORSIM,并结合广东省清远市中心城区的交通调查,建立了清远中心城区路网交通仿真模型,对以现状交通流量为基础设定的5个情景方案进行了仿真研究.结果表明:随交通流量的增大,路网的交通排放增加,当增大到1.5倍时,车辆每公里的HC,CO,NOx和CO2排放分别上升8%,12%,12%和29%,当交通流量增加(1.5倍)导致交通拥挤时,额外燃油消耗为225 L,额外CO2排放为518 kg,占总排放的16.3%.