事件状态下城市快速路交通通道优化控制模型

交通控制和管理是解决城市交通拥挤问题的有效措施。在事件状态下，对快速路交通通道的优化拉制建模进行了研究．以快速路和干道交叉口的交通需求与通行能力的方差和最小为优化目标，建立了快速路交通通道优化控制模型，该模型同时优化干道交叉口绿信比、事件上游出口匝道转秽率和事件下游入口匝道转秽率三个控制参数。最后对目标函数进行了评述，表明谊优化控制模型简单实用。     

城市普通道路与快速路出口衔接区域信号交叉口公交优先实施方法

针对城市普通道路与快速路出口衔接路段的公交优先实施方法开展研究,并提出一种针对该区域交通特征的新型公交优先控制技术.新技术的目标是减少研究区域公交车辆的交通冲突点,以及提升公交车的通行能力.新技术的主要支撑工具是交叉口渠化设计技术.本文对实施公交优先控制前后交叉口各交通方式通行能力进行分析,并结合多属性决策理论给出了不同交通状态下公交优先控制策略.本研究将提出的公交优先控制技术与传统的信号交叉口公交优先控制技术进行了对比,研究结果指出了新公交优先控制技术的优势所在,适用环境以及应用前景.     

基于Petri网立交桥智能网联车协作控制仿真

为提高立交桥通行效率，在考虑车辆通过立交桥过程中存在多次分离、交汇行为基础上，利用时延Petri网(timed Petri net, TdPN)建立智能网联车完整通过过程仿真模型；提出基于车辆优先级的速度引导策略，并建立智能网联车协作控制模型，从而组成完整的互通立交TdPN模型。通过仿真予以校验，并与立交桥出口及其衔接区协同控制方法、立交区域内多合流区协同控制方法作对比，结果表明：当交通需求较大时，本文方法控制效果最佳，能进一步提高通行效率，缓解交通压力。     

基于城市清洁车作业行为的移动瓶颈建模与仿真

基于我国城市交通中清洁车作业行为特征,运用交通元胞自动机方法和理论,建立模型,进行数值模拟,收集数据,绘制道路各车道流量图,时空图,车辆平均速度,车辆平均延误,车流平均密度和道路通行效率曲线,分析清扫车和洒水车两类清洁车作业行为对道路交通流的影响及演化规律.研究结果表明:两类清洁车作业行为都会诱发明显的移动瓶颈,对城市道路交通流产生显著干扰,在上游形成较宽的车辆拥挤带,并向上游迅速传递,且洒水车作业行为对道路交通流干扰更为明显,得出当进车率较小时,两类清洁车作业行为即会导致道路通行效率下降,当进车率进一步增大时,道路通行效率降幅最高超过50%.     

面向控制的城市快速路网宏观动态交通模型

针对我国城市交通特点，在改进经典的高速道路网宏观交通流模型METANET的基础上，提出了面向控制的城市快速路网宏观动态交通模型。该交通模型能够更好地描述快速路出口匝道流出能力受限、快速路主线起始点车流以及快速路主线车速控制等现象。对上海高架快速路的实际交通流数据进行了仿真研究，结果表明该模型较好地反映了城市快速路交通流的动态演化特征，可以作为城市交通控制系统分析和设计的有力工具。     

城市快速路入口匝道交通控制及优化

针对城市快速路入口匝道的信号灯控制方案，借助车流波动理论，分析了该类交叉口内部的车流运行时空特性，描述了快速路、入口匝道上的车流在交叉口的排队过程，以交叉口车流总延误最小为目标，快速路与入口匝道的绿时分配以及信号周期为参数，建立了城市快速路入口匝道交通控制优化模型，并通过一个实例对优化模型和求解算法进行了验证。研究结果表明：当快速路及匝道绿灯时间均满足最低要求而交叉口有效通行时间（信号周期与周期损失时间的差值）仍有富余时，应将富余的可通行时间分配给快速路，以使得交叉口车流总延误最小。快速路入口匝道交叉口的车辆平均延误由优化前的16.76 s下降至13.18 s，同比下降21.36%；匝道最大排队长度由48.82 m缩短至33.28 m，同比下降31.83%。     

城市快速道路车道合道路口通行能力分析之半马尔可夫模型

证明在城市快速道路上合并车道,其实际通行能力将因车流交织行为而发生退化,以至小于前行车道的设计通行能力.文章运用全概率公式,构造了半马尔可夫转移方程组,其输入变辆是车辆到达率及车辆让行率,它们分别反映了车流情况及行车行为,然后再运用母函数分析方法,给出了车辆队列有限与无穷的临界点.     

区域通行能力与出行时间可靠性综合仿真模型

在城市路网中,路段通行能力退化和交通需求随机波动都会增加路网的不确定性。为研究路网中单个区域的交通可靠性问题,通过采用区域备用能力作为综合性能指标,建立了度量区域交通服务水平的双层规划模型。基于此提出了区域通行能力和出行时间综合可靠度的概念及其Monte Carlo仿真算法。最后通过一个数值算例对模型和仿真算法进行验证,仿真结果说明了区域通行能力、服务水平与可靠性之间的相互替代关系。     

基于车流特性的路内公交站点通行能力

基于车流特性提出了一种新的站点通行能力计算方法,深入分析路内公交站点站内外公交车辆的运行特性,分两步建立了路内公交站点通行能力模型.首先根据站点内外的车辆运行特性建立路内站点物理设施通过能力的计算公式,然后采用生灭过程的分析方法, 分析车辆进站出站的运行过程及生灭参数,建立路内站点公交车辆最大到达率及通行能力的模型公式.通过编程求解模型得到了不同泊位数、不同停靠时间的路内站点通行能力数值表,为站点的规划和建设提供了可参考的依据.最后通过南京鸡鸣寺站点的实例计算验证了该方法计算结果的合理性.     

道路瓶颈前车辆强制变道汇流过程模拟研究

建立了基于车辆强制变道汇流行为的微观交通动力学模型,模拟分析了道路瓶颈影响下的交通流量、车道速度分布和时空图等3个宏观交通流特征和变道距离、行程时间等2个微观交通流特征。结果表明：瓶颈道路上任意截面的总流量均可表征道路的整体通行能力;中高车流密度下,道路瓶颈可使道路总流量降低10%~35%,并造成17%~42%的车辆行程时间延误;道路瓶颈对其上游相当长的区域内车辆具有减速效应;道路瓶颈前车辆强制变道距离的99分位值可以作为交通信息面板位置设定的依据。     

高速公路交通仿真软件开发

为能对汽车控制系统进行有效的实地测试,从而设计开发了基于英国典型高速公路路段的交通模型。该模型提供了对英国高速公路交通流量模拟、路面状况模拟、交通规则模拟及路面用户的微观行为模拟。驾驶员模型包括道路汽车跟随模拟和汽车超车模拟。通过对本交通模型微观参数的优化,使所开发的交通模型能与实地测试数据相符合,从而能更真实地仿真实际高速公路的环境。基于该模型所开发出的具有图形用户界面的能为汽车控制系统的测试与评估提供有效的支持。     

微观交通仿真中随机决策换道行为研究

车辆在自由行驶或者处于跟驰状态时,经常进行由慢车道向快车道以便于获得更好的行驶环境.这需要驾驶员根据交通环境状态做出是否进行换道的决策.通过分析快车道行驶车辆对当前车的影响,结合蒙特卡罗仿真方法,提出了一种新的换道随机决策模型.在不同的流量条件下,对车辆换道次数的实测值和仿真模拟值进行具有统计意义的显著性差异分析,验证了模型的有效性.     

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。     

Congestion in Weaving Section at Right Exit of Highway with Two Lanes： a Semi-Markov Model

A semi-Markov model is proposed for congestion in weaving section at right exit with two lanes due to the method of cells modeling. The relationship among the arriving rate, turning-right rate, giving-way rate and the congestion states is hence formulated by using the generating function. The results are illustrated that the weak interruption on traffic flow may leads to heavy congestion in road network although the capacity of main way and exit is definitely greater than the traffic flow.     

三车道元胞自动机交通流模型研究

在Nagel-Schrekenberg（NS）元胞自动机交通流模型的基础上，提出了一种高速公路三车道元胞自动机交通流模型．该模型中所有的车辆均遵循相同的演化规则，并允许车辆以一定概率换道．根据计算机数值模拟．研究了车辆减速概率、换道概率对车流量、车道利用率影响关系，结果表明，在相同情况下，此模型所得到的基本图显示出交通流量比单车道NS模型大，并且发现减少不必要的车辆换道行为可以使驾驶更安全．这些研究为管理三车道的道路系统提供了一定的参考依据．     

A Time-Extended Network Approach to Planning Multi-Velocity Evacuation北大核心CSCD

To deal with the contradiction between the supply of infrastructures and the demand of multi-velocity traffic flow in a large scale evacuation, we present an algorithm based on time-extended network. It can be applied to making organized and staged evacuation plans. First, evacuees are grouped according to their locations and velocities. Then, individual starting time and route are allocated to each group in order to avoid any traffic conflict and ensure the efficiency of evacuation through recording time availability of each road segment. Following this plan, each group can move towards to the safe exit at their own velocity. Experiments demonstrate that, with this algorithm, the total evacuation time is close to the theoretical shortest evacuation time. And the larger the evacuation scale is, the better the algorithm performs. © 2017, The Journal of Agency of Complex Systems and Complexity Science. All right reserved.     

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。