城市高架道路匝道布局模型

根据城市高架道路匝道布局包含匝道数量、匝道间距和匝道选型的问题特征 ,在研究高架道路影响域确定方法与影响域交通需求推算方法的基础上 ,运用交通网络设计思想 ,将备选匝道作为网络设计的备选路段 ,建立了匝道布局问题的双层规划模型 ,针对模型是约束区域非凸的 0 - 1规划问题的特点 ,设计了求解模型的遗传算法 ,并给出算例 .     

城市高架系统匝道与地面路网衔接评估理论

针对城市高架道路匝道的功能,分析了其车流在地面路网的分布特征,提出了衔接评估理论的体系及指标,并给出了评估理论在匝道定位优化比选阶段应用的流程。     

可接受间隙匝道控制策略及其参数标定研究

对城市快速路入口匝道控制的作用和几种常用方法的优缺点进行了分析,结合广州市内环路的实际特点,提出了广州内环路入口匝道采用可接受间隙控制的方法。在此基础上,对入口匝道控制的临界交通量参数进行了调查与标定,为系统的应用打下坚实基础。     

一种新的匝道排队时间模型及其控制应用

针对匝道多目标协调优化控制方程确立中的控制参数选择问题,分析了现有研究中存在的信息冗余以及匝道排队状态描述中的信息缺失问题,基于排队论思想,建立了一种新的考虑单车等待累积时间的匝道车辆排队时间模型,并设计了表征循环等待时间的参数作为控制目标参数。在确立控制方程之后,对两种不同情况下的控制做了对比,结果表明,所提模型可以有效避免匝道排队描述不符合实际的情况,为控制方程的建立以及控制评价提供了一种新的思路和解决方法。     

城市快速路入口匝道控制研究综述

入口匝道控制是城市快速路交通缓堵的重要手段。为全面了解其研究现状及发展趋势，回顾了入口匝道控制自提出以来近60 年的发展历程，系统梳理了入口匝道控制逻辑与类别，聚焦入口匝道控制的方法论演进。 研究发现： 入口匝道控制范围从局部最优向全局最优发展；入口匝道控制对象由宏观交通流控制向微观车辆控制发展；入口匝道控制的建模方法从确定、均质和静态等模型假设向考虑交通流随机性、异质性和动态性方向发展；入口匝道控制的求解方法分为数学推导和搜索算法两类，在收敛性和普适性方面各具优势。最后，分析了入口匝道控制研究现状，并指出了未来4 个重要研究方向，包括宏观与微观交通流协同控制、入口匝道控制的抗干扰与自恢复能力提升、大规模快速路网控制的高效可靠求解，以及网联环境下的智能控制技术实现。     

基于车流波动理论城市快速路匝道间距比例模型研究

城市快速路匝道间距设计是路线设计的重要内容,匝道间距大小和匝道数量对快速路交通流有决定性的影响。当城市快速路处于不间断大交通流量时,车流呈现出较为明显的波动现象。根据城市快速路交通流的这一特点,应用车流波理论,分析了上下匝道间合流区和分流区的车流波特点,进一步建立了出口-入口组合型匝道间距比例数学模型。认为快速路匝道设计不但要考虑间距大小,相邻匝道作为一个整体,还应研究相互之间的影响。实例表明,当匝道间距比例不能满足数学模型时,快速路容易发生交通拥堵,服务水平较低,抗干扰能力较差。     

典型匝道控制场景下深度强化学习决策机理解析

以典型匝道控制场景为研究对象,利用状态值函数、显著图及输入扰动,理解深度强化学习模型在交通控制中的决策机理。利用状态值函数评判模型是否能够认识到交通状态的变化,通过显著图分析特定环境状态下模型感知到的环境状态特征和决策动作规律,应用输入扰动分析扰动后匝道控制动作匹配率和控制效果并鉴别关键区域。结果表明,基于深度强化学习的匝道控制模型能够准确评判交通状态的优劣,感知到交通状态的关键特征,并做出合理的决策动作。     

平均排队长度差最小的单交叉口在线Q学习模型

建立了以平均排队长度差最小为优化目标的在线Q学习模型．针对控制性能指标相对于临近的配时方案不敏感的特点,提出了以平均排队长度差作为基本单位重新构造奖励函数,目的是拉大各行为对应的Q值差距,提高模型的收敛速度和鲁棒性．集成ExcelVBA、Vissim、Matlab建立了在线仿真平台,作为计算环境对模型进行了计算．利用GPS数据对Vissim软件中车辆加减速度曲线进行了标定．计算结果表明以平均排队长度差作为优化目标能够优化整个交叉口的时空资源,本文建立的在线Q学习模型具有较快的收敛速度和鲁棒性,通过学习能够实现优化目标．     

基于驾驶模拟试验的施工围挡过渡段长度设置

为探究改扩建施工围挡时行车道路断面变化过渡段长度对驾驶人驾驶行为的影响,通过驾驶模拟平台,设计了2种不同行驶状态(指定车道和自由变换车道)下4种过渡段长度(110、100、90、80 m)组合形成的8种模拟场景,招募了40名驾驶人,获取了细粒度驾驶行为数据、眼动数据和心理数据;选取眼动频率、平均瞳孔直径、方向盘反转率、心率变异率等7项指标构建评价指标体系,构建基于熵权法的模糊综合评估模型。结果表明：(1)在相同的过渡环境和限速条件下,指定车道行驶条件下行驶稳定性较好;(2)无论在指定车道还是自由变换车道条件下,过渡段长度在80 m长时得分最高,110 m长时得分最低;(3)道路断面变换在2 m以内,施工围挡过渡段长度选取较小值即可实现平稳驾驶。采用驾驶模拟试验获取数据为驾驶行为分析提供了一种经济、安全可靠的方法。     

信号控制下路段交通承载能力计算及交叉口配时优化模型

为了能够对信号控制下的路段交通承载能力进行准确分析计算,综合考虑路段空间属性、路段排队长度、驶入驶出流量以及交通控制方案等因素,给出了道路及路段与信号交叉口的交通承载能力定义,推导了最长承载时间与最大承载车辆总数的计算方法,建立了信号交叉口的交通承载能力优化模型,并搭建了基于VISSIM与PYTHON的实时交互仿真实验平台.针对算例中信号交叉口流量不变与流量动态变化2种情形进行了计算仿真.结果表明,与现有的等饱和度配时方法相比,该优化模型2种情形的最长承载时间分别增加了约23.0％和55.1％,且仿真结果与计算值的最大偏差在12.4％以内,验证了优化模型的有效性,实现了通过延长最长承载时间降低过饱和交叉口上游发生排队溢流的风险.     

城市快速路出口匝道与衔接交叉口协调控制研究

城市交通出行需求具有动态性,快速路出口匝道与下游衔接交叉口具有较强的关联性,当交叉口交通疏解能力有限,出口匝道与衔接交叉口距离未合理设置时,交叉口排队易延伸至出口匝道,影响快速路车流正常运行。利用并行微观交通仿真软件Paramics对不同交通需求、出口匝道与下游衔接交叉口间距情况下的城市快速路出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制进行研究,分析出口匝道的信号控制和相位差对路网交通流量和行程时间的影响。仿真结果表明出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制能明显提高交通流量,降低行程时间。     

一种高速公路隧道交通流元胞自动机模型

针对高速公路隧道交通瓶颈,通过分析高速公路隧道区域通行环境特性,研究车辆行驶在高速公路隧道路段时的换车道、加速、减速等微观交通现象,在双车道元胞自动机模型STCA模型基础上,引入车辆速度控制条件和车道控制条件,提出了一种高速公路隧道交通瓶颈元胞自动机模型,分析了不同长度高速公路隧道对区域路段交通流的影响。研究结果表明：建立的模型能够模拟车辆在高速公路隧道区域的时空变化特征;高速公路隧道瓶颈会对紧邻瓶颈下游的特定长度路段的交通流产生缓冲作用;隧道路段区域的最大流量以及平均车速与无隧道路段区域相比,将会随着隧道长度的增加而逐渐降低。     

基于负二项回归模型的高速公路交通事故影响因素分析

为了分析高速公路平纵线形和其他交通相关因素对交通安全的影响,从时间和空间角度选取9个自变量,构建基于负二项回归的高速公路交通事故时空分析模型。以某高速公路典型危险路段为例,进行模型拟合与检验。结果表明,基于负二项回归的高速公路交通事故时空分析模型拟合效果良好,事故率与路段弯曲比和连续下坡累积效应呈正相关,与平均坡度和大车比例呈负相关。     

高速公路长隧道出口段驾驶人视觉特征变化规律

为改善高速公路长隧道出口段信息认知舒适性和行车安全,应用中型客车进行实际隧道环境行车试验,研究了驾驶人在隧道出口段的视觉变化特征。将隧道出口段选定为洞内200m至洞外200m范围,采用眼动测试装置记录行车过程中驾驶人视觉特征参数,运用BP神经网络模拟视觉特征参数变化,建立出口区段驾驶人注视时间、注视次数和扫视幅度等参数变化的网络模型。结果表明:从驾驶人发现隧道出口起,随着与隧道出口的逐渐接近,注视时间不断减少,注视次数亦减少,而扫视幅度逐渐增加;出隧道后注视次数增加,注视时间稍微增加,洞外扫视幅度大于隧道内,但变化幅度较小。     

城市快速路布局方法

为了使城市快速路网规划符合城市发展的需要，提高城市路网的整体效益，分析了城市快速路的功能、适应性与快速路网布局的现状，把公路网规划中的节点重要度理论和交通区位论中的交通线干涉理论引入到城市快速路体系规划中，计算路网规划方案重要度，采用层次分析法对规划方案进行了评价。评价结果表明：优选规划方案符合城市规划专家的直观判断，为城市快速路线位布局规划提供了理论依据。     

面向出口匝道拥挤的快速路速度协调控制模型

为缓解快速路出口匝道的交通拥挤,提出了从主线上进行速度协调控制的方法,在现有基于断面的速度协调控制模型的基础上,通过对入口匝道、出口匝道等的修正构建了面向出口匝道的基于车道的速度协调控制模型,描述和预测每个车道的交通流状态,以路网行程时间最短、总通过量最大为优化目标,对每个车道分别进行最佳速度引导.并搭建仿真系统,分析不同交通需求情形下,基于车道和基于断面的速度协调控制策略的实施效果.结果表明:速度协调控制策略更加适用于中高密度,当交通需求量较高时,相比于无控制策略,基于车道和基于断面的速度协调控制模型均能降低车辆平均延误,且在大多数情形下,基于车道的速度协调控制模型效果优于基于断面的控制模型,对缓解交通拥堵、提高交通安全具有一定助益.     

经营性高速公路停止收费后运营成本预测模型

针对单纯的神经网络会陷入局部最小点的缺点,以及单纯的GA方法不具备自适应学习能力,且在处理局部区域上存在一定问题的缺点,通过将遗传算法与神经网络相结合,提出了遗传算法优化神经网络权重的混合算法,并将此模型用于对经营性高速公路收费期满、停止收费后的运营成本进行预测。研究结果表明:相比单纯的BP算法,该算法能同时对解空间内的多个点进行遗传优选,避免陷入局部最小点,具有更快的收敛速度和更高的预测精度;该算法预测平均误差为0.06%,比单纯的BP算法提高了1.5%;利用该算法进行经营性高速公路停止收费后运营成本预测,可为高速公路运营管理者进行科学决策提供参考。     

区域公路交通事故及高速公路交通事故特征

基于中国公路交通事故统计和当前交通安全面临的严峻形势，应用理论分析和统计对比的方法，从宏观角度分析了GDP、交通量和公路里程在不同区域对公路交通事故的影响，并有针对性地分析高速公路交通事故。认为高速公路交通事故具有重特大事故比率较高、尾随相撞事故比例大、受气候因素影响大、驾驶员和车辆性能是事故主要原因等基本特征。该研究结果可为制定公路交通事故预防对策提供理论依据。     

高速公路隧道群交通事故分布特点及预防对策

针对中国高速公路隧道交通事故问题突出的特点，根据高速公路隧道的道路及交通环境特性，对北京一珠海（京珠）高速公路韶关段隧道群交通事故的统计资料进行分析，提出了交通事故的时间分布、空间分布、事故形态和事故车辆组成特征；结合隧道出入口处和隧道内的通风、照明和道路特征对交通的影响，进行了交通事故多发段的成因分析，从而给出了控制和减少高速公路隧道群交通事故的相关对策。