移动式道路交通状态模糊评价方法研究

针对道路交通状态评价问题提出了一种基于移动交通流检测信息和多因素模糊模式识别模型的道路交通状态评价方法,利用移动交通流检测技术获取的探测车平均速度、拥堵系数、停车时间比例、加速度噪声和平均速度梯度作为交通拥堵表征量,采用VISSIM仿真方法确定出交通拥堵表征量的阈值,并应用多级模糊模式识别方法实现道路交通状态的评价过程。仿真结果表明:移动式道路交通状态模糊判别方法可以准确方便地实现道路交通拥堵状态的评价,并且能够反映出评估时段内道路交通状态的变化。     

城市道路网络交通状态时空演化量化分析

为了使对城市道路网络交通状态的分析不至陷入交叉口或路段内部的交通状态分析,需从中观或宏观的角度去分析交通状态.本文在探讨路网状态特征参数的基础上,定义了"路段拥挤度"指标,通过建立城市交通网络模型,并基于浮动车(GPS)采集数据设计了路网交通拥堵时空演化量化分析的流程,采用"路段拥堵持续时间""区域行程时间延误"区域拥堵路段数量"三个时空参数对路网交通拥堵状态的时空演化进行了量化研究.最后结合上海市浮动车数据与实际交通网络,得出了交通拥堵的延误时间和空间范围与拥堵程度大小的关系等结论.     

基于时空关联规则挖掘的城市交通拥堵传导预测

对城市交通拥堵进行准确预测是智能交通领域的重要研究问题.为更准确地预测道路拥堵状态和挖掘拥堵传导规则,本文提出了一个新的基于时空关联规则的交通拥堵传导预测模型.该模型使用基于遗传网络规划(GNP)的时空关联规则挖掘算法识别交通拥堵在不同时间、不同地点的共现规则,揭示了交通拥堵的时空传导模式.最后,本文基于北京市交通状态实测数据的实证结果验证了该模型具有较高的预测性能.该模型突破已有研究“先流量预测,再状态分析”的技术路径,将交通拥堵状态作为直接研究对象,揭示了交通拥堵的时空动态传导规律,从而可支持城市交通主管部门提前采取更加系统化的应对措施,提高交通拥堵的前瞻性和动态性处置能力.     

社会网络上的舆论传播及控制策略

为了更加准确地刻画真实社会网络上的舆论传播动力学并提出有效地控制策略,研究了含有正向和负向的"双向社会加强效应"对舆论传播的影响。基于统计物理学中的生成函数和空穴理论,研究得出了舆论传播的理论阈值。通过仿真实验,发现减弱正向加强因子或增加负向加强因子能有效降低舆论传播范围。进一步,通过研究Facebook这一真实社会网络的拓扑特性,发现度小的节点权重较小,且存在一些度小而k-核较大的节点。最后,基于网络的度、k-核、点权及群体影响力等指标,提出了5种不同控制策略。结果表明,控制群体影响力较大的节点能有效控制舆论传播。     

基于系统动力学的城市交通拥堵治理问题研究

近年来,我国城市交通供给和需求的矛盾在日益突出,城市交通拥堵问题越来越严重,除影响城市居民正常出行、导致环境污染加重外,严重影响了城市物流的正常运行,成为整个城市经济社会发展的制约因素. 本文从城市交通拥堵这一现象入手,分析了交通拥堵的现状、原因、影响及其根源,从城市居民出行和城市物流两个角度总结了现有解决交通拥堵问题的对策,在此基础上结合我国的实际情况,用系统动力学的方法建立了治理城市交通拥堵的系统动力学模型,并以北京市为例,对北京市典型的治堵措施的实施效果进行了仿真分析,从而得出适合我国的解决城市交通拥堵的对策建议.     

一类交通信息物理系统的动态路径引导

针对车辆采取相同路径后可能会导致潜在拥堵的问题,提出了基于实时信息的交通信息物理系统框架,将Q-learning作为动态路径引导策略,针对动态路径引导中的频率和方式展开研究.仿真结果表明,结合实时交通信息的动态引导能有效提升道路通行能力,多次引导能在一定程度上缓解一次性引导中出现的潜在的拥堵,导致的博弈强度因引导方式和...     

拥堵交通网络能耗节约边界信号优化方法

为了缓解宏观交通网络拥堵区的拥堵状况并降低机动车燃油消耗,首先依据路网状态划分的宏观基本图控制子区,建立了拥堵区边界车流平衡方程.其次将路网分为交叉口和路段两类,根据宏观基本图参数建立了网络能耗估计模型.再次以宏观路网出行车辆完成率最高同时能耗最低建立了能耗节约拥堵区边界双目标优化控制模型.最后以实际城市道路网络为测试对象,通过比较无区域边界控制、拥堵区入口Bang-Bang边界控制和本文提出的双目标优化控制方案,仿真结果表明:1)在高峰时段,双目标优化控制方法路网疏散能力比无区域边界控制、Bang-Bang控制分别提高20.14%、2.1%,同时机动车燃油消耗分别降低43.14%、24.48%;2)本文提出的双目标优化控制方法可有效改善拥堵区内外交通密度的均衡性;3)宏观路网拥堵区的边界控制可有效降低高峰期间拥堵区的拥塞程度,提高整个路网的疏散能力.     

动态网络中基于SIS模型疾病传播的建模与仿真研究

基于二维规则晶格,提出一个考虑个体运动的改进的SIS(SusceptibIe-Infected-Susceptible)传染模型来研究疾病在动态网络结构中的传播行为.利用平均场理论分析得到了改进的SIS模型的传染临界值,并通过大量的数值仿真加以验证.结果表明有效传播临界速率与晶格中群体密度密切相关,并且个体运动也会显著影响疾病传播行为.最后,基于分析和仿真的结果,提出一些可行的控制策略来抑制疾病在运动群体中的传播.     

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。     

城市中心区域毗邻私有停车场的共享停车位优化设置研究

本文提出在办公建筑物的私有停车场附近设置共享停车位以缓解城市中心停车位不足的矛盾.研究首先建立了同时包含私有停车场和步行距离可接受的共享停车场的瓶颈经济学模型，设计迭代算法求解出行者的平均出行成本、平均排队时间、系统总成本和停车盈利.研究表明，在毗邻私有停车场设置共享停车位可以有效降低出行成本和缓解交通拥堵，但是过多地建设反而会降低系统的出行效率，造成新的拥堵；从系统总出行成本最优角度，管理者应采取鼓励共享停车的政策；从企业总停车盈利角度，共享停车位应依据私有停车位收费标准进行合理定价.因而，设立共享停车位可作为有效的交通管理手段，通过优化共享停车位数量和价格，最终达到有效的管理目标.     

一种交叉路口信号优化控制模型的研究与仿真

交通信号优化是智能交通控制中的难点。对单交叉路口信号控制提出了一种优化控制模型,该模型先以三层BP人工神经网络对交叉路口的车辆到达进行预测,并根据交通流饱和度理论,用模糊控制器对路口各方向的绿灯时间进行调整。仿真研究表明提出的控制模型可以提高交叉路口通行能力,减少车辆延误,达到交通信号优化的目的,同时比传统方法能更好地适应变交通流的情形。如果做进一步的研究可将该控制方法应用于多路口的区域交通控制,有较强的实用性和推广价值。     

区域控制系统信号参数的整体最优设计

利用线性规划理论,建立了城市交通区域控制系统的数学模型,并求得了最优解.利用该方法,可以同时对系统的信号周期、相位差、带宽、绿灯时间等全部控制参数进行整体优化.为解决城市交通拥挤、堵塞,为充分利用现有道路,实现交通流的最佳运行管理提供了理论依据.     

多用户路段行驶时间函数建模和仿真

面对动态交通分配建模需要，针对我国城市交通网络中车辆类型众多，车辆动力性能差异大的情况，基于超车现象的分析，以车辆的类型和自由流行破速度为划分标准，对路网中的车辆进行了分类，对路段上不同类型车辆的行驶时间函数进行了建模研究，给出了多用户路发行驶时间函数模型。最后用Tsis5．1仿真软件验证了模型的合理性。     

交通流双车动力学模型与数值仿真

考虑双前车信息对跟驰车辆的影响,建立了改进的新的微观双车跟车模型。在此基础上,按照交通流研究中采用的微观-宏观参量关联关系,推导出改进的宏观交通流双车动力学模型。通过模型稳定性分析得到了该模型线性稳定的判别条件。数值仿真表明该模型能够模拟交通流的堵塞和疏导等实际交通流现象,以及次邻近前车对交通流波动性存在不可忽视的影响。     

基于混合流量预测的虚拟网络拓扑重构方法

目前在构建虚拟网络时,为满足用户动态变化的带宽需求,虚拟网络控制平台通常把虚拟链路带宽设置为流量最大值,一定程度上造成了资源浪费.针对这一问题,提出一种基于混合流量预测的虚拟网络拓扑重构方法,利用基于参数优化选择的混合流量预测算法对下一周期的网络流量进行预测,根据流量预测结果进行拓扑重构,在避免出现乒乓效应的同时节省更...     

基于仿真驱动的高速公路主动限速效用评价与推荐

传统的路侧被动限速方式对于特定的惩处区域以外缺少管控,间接导致车辆行为在时空上的不一致性甚至突变,影响了交通的通行效率与安全性。从车侧主动限速方式入手,提出主动限速效用评价与推荐方法,结合道路线形、交通流量、车型比例,开展多情景主动、被动限速交通仿真,利用安全间接分析模型及交通流运行状态,从安全与效率2个层面提取效用评价指标及其权重,采用集成学习方法进行预测分析。结果显示：主动限速方式相较于被动限速方式更有利于提高安全性和调节效率,而在主动限速方面,GBDT(gradient boosting decision tree)回归模型的预测稳定性和准确率更高(R²=0.984)。     

高速公路交通流问题的分段固支梁计算机仿真模型

用分段固支梁模型描述高速公路上三车辆行驶过程。给定了三车辆的初始位置，整个时间过程被分为不同的时间段，每一时间段内车辆具有一定的排列次序，任意一个车辆或者处于跟车过程中，或者处于超车过程中。基于梁挠度曲线方程给出车辆在超车和跟车过程中的速度．时间关系曲线解析表示式。这些解析表示式中包含一定个数的参量，用于体现司机行为；各有关时间段的起始和终了端点则根据有关车辆运动距离相等的条件及跟车和超车的判别条件确定。由计算机自动给出计算任意时刻各车辆位置的公式。与传统方法相对比，该方法考虑建立尽可能大范围的局部模型(跟车或超车模型)并明确给出不同阶段局部模型的衔接方法，因而能较好地刻画车辆的行驶过程。旨在为开发出类似于Maple的高速公路交通流仿真软件奠定基础。     

交通拥堵发生时车道非同态性变化的仿真分析

交通系统的状态转移是一个正负反馈交替发生作用的过程。首先提出了同态度量指标、时空盖异度指标等新概念用于定性判断交通系统的状态，并在此基础上，建立了一组变参数线性方程用以描述交通系统状态转移的正负反馈交互进代的过程，最后以某城市环路一个路段发生交通拥堵的过程为实例，仿真分析了交通拥堵发生时车道非同态性变化的过程，仿真结果表明提出的模型能较好地反映车道非同态性变化的实际情况。     

复杂适应性系统的仿真与研究--基于CAS理论的交通模拟

为更好地研究交通系统，以CAS理论为指导思想，利用SWARM平台建立了基于多主体离散的动态交通模拟系统。使用自底向上的建模方法进行模拟：将车辆及信号灯作为具有适应性的主体．利用元胞自动机模拟动态交通流；同时将激励学习方法与遗传算法相结合，对信号灯周期进行自适应优化。通过主体不断的“学习”，交通系统在宏观方面涌现出一定的动态特征和规律。进而，我们比较了完全自组织控制模式以及加入预警机制两种情况下各宏观量的变化情况。从实验结果可知，预警机制可以给车辆宏观方面的指导，从而提高车辆通行能力，减少交通拥塞。     

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。