高速公路网路径诱导与匝道控制集成

应用非线性最优控制方法,探索了高速公路网的匝道控制和路径诱导的集成问题,构造了集成控制的最优控制模型.最优控制模型以路网总耗时最小为优化目标,以经典的METANET高速公路网交通流模型作为最优控制问题中的网络交通流模型,能够考虑控制变量(路径分流比例、匝道调节率)的更新周期约束.最优控制问题的求解采用粒子群优化(PSO)技术.仿真测试显示,实施集成控制,较之仅采用路径诱导和仅采用匝道控制,能更大幅度地减少路网总耗时,从而显著提高路网时空利用效率.对于算例路网的仿真测试验证了集成控制的有效性和优越性.     

城市快速路互通立交桥环形匝道通行能力

从通行能力的基本概念出发,考虑了不同跟驰状态下跟驰时间的变化规律,并加入车头时距的随机项,建立了环形匝道通行能力理论模型,从满足设计和驾驶员心理需求的角度分析了环形匝道的自由流速度的取值,通过大量的调查数据,对理论模型进行了标定,并应用此模型对环形匝道不同设计速度情况下的通行能力值进行了计算,计算结果与实际情况相符.     

控制与诱导结合中带时窗限制的动态配流模型

交通控制与诱导的集成一体化代表了现代交通管理的发展方向,而动态交通分配及其相关问题的研究是控制与诱导集成的重要理论基础.在现有研究成果的基础上,综合考虑了道路最大通行能力对交通配流策略的影响,从用户到达的时间要求和控制约束两方面考察了交通流到达目的地的时间限制,以系统最优的思想,建立了一种控制诱导相结合的有到达时间限制的动态配流模型,并且利用遗传算法对离散化后的模型进行了求解.模型中的时窗限制是作为已知条件来考虑的,通过对交通流的控制和诱导从而使系统达到最优.最后给出了一个具体交通网络实例,从而验证所提出的模型及算法的有效性和可行性.     

可变需求结构下城市路网的通行能力与服务水平模型

主要研究城市路网的通行能力、服务水平和出行需求结构之间的相互关系问题.定义了区域备用能力的概念并将其作为路网通行能力的综合度量指标,由此建立了相应的双层规划模型.在模型中,一方面通过变换网络图方法将各个起始-终讫区域(简称O-D)间的出行时间要求转换为虚拟路段的通行能力约束;另一方面模型取消了各个O-D对间保持固定出行需求结构假设,实际交通流量的分布是由O-D出行时间和终讫区域的交通吸引能力所决定,其大小由Logit选择模型确定.最后,数值算例进一步说明了算法的有效性和模型的具体应用.     

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%。     

VRGS中均衡诱导比例和系统服从率的计算

在考虑先进的出行者信息对出行路径选择行为影响的基础上,建立了信息影响下的路径选择模型,基于驾驶员群体的划分和路网混合均衡建模理论,构建了一随机网络混合随机用户均衡模型,提出了同时求解诱导比例和诱导系统服从率的数学模型,设计了模型求解算法,并利用算例进行了计算分析.     

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。     

基于改进宏观交通流模型的MPC算法设计

为了得到稳定有序的道路交通流,针对高速公路系统,提出了一种基于改进宏观交通流模型的模型预测控制方法.考虑到由于匝道的流入和流出给交通流带来的不确定性,该方法以各路段的交通流密度和速度为控制目标.再以传统的宏观交通流模型为基础,改进得到一个宏观交通流状态空间模型.针对多变量和控制量约束的问题,设计了基于模型预测控制的交通...     

交通感应控制与诱导的递阶协调模型及其仿真

控制与诱导之间的协调结合已经成为ITS发展的主要方向。在以往研究成果的基础之上，建立一种系统最优下的感应控制一诱导递阶优化协调模型，并给出相应的模型求解算法，最后依次设计诱导条件下的感应控制路口仿真、单控制下的用户最优路网仿真以及感应控制一诱导递阶协调下的路网仿真三个试验，从而验证所提出的协调模型和求解算法的有效性和可行性。     

信号交叉口人机混驾交通流速度控制策略建模

为分析人机混驾交通流下网联自动驾驶车辆（connected and autonomous vehicles,CAV）速度控制策略对交通流运行特征的影响,构建了考虑驾驶员对行车信息获取不确定性的人工驾驶车辆交叉口通行决策模型。提出考虑前车速度影响的自动驾驶速度控制策略,构建信号交叉口连续型元胞自动机更新规则,通过引入不同CAV渗透率、道路饱和度、控制区长度参数,研究CAV速度控制策略对信号交叉口交通流运行特征的影响。结果表明：CAV能显著提高交叉口通行能力,且车流通过交叉口区域的延误显著降低;同时速度控制策略的实施效果还受控制区长度的影响,呈现出随着控制区长度的增加,车均延误逐渐降低并趋于稳定。     

交通流自组织及其基于自组织理论的管控模式研究

论证了交通流中存在自组织现象,对交通流中的耗散、相变和协同进行了数学描述,利用小波分析对交通流中的分形进行了初步的实证研究;最后,提出了一种以序参量优化为主导管控、以输入信息为诱导管控并相互集成的、基于自组织理论的交通流管控模式．     

可重复使用航天器再入飞行综合仿真模型研究

提出并建立了一种可重复使用航天器(RLV)再入飞行综合制导/控制仿真模型。在精确的RLV非线性飞行动力学模型的基础上,综合考虑任务限制条件和舵面完好状况,建立飞行管理模块,实现了标称条件下飞行任务的管理、非标称条件下对制导/控制律的重构以及严重事故时任务中断策略的实施。仿真程序利用Stateflow技术,构筑状态转换器和算法公用接口,保证了便捷应用的能力。以某型RLV为例,在考虑到不同舵面故障的情况下,通过仿真结果表明,该方法便捷、有效。     

交通诱导信息发布策略的空间关联规则

采用北京市可变信息板（variable message signs， VMS）系统近三年发布的交通诱导信息数据， 研究了交通诱导信息发布策略的空间关联规则. 首先基于系统聚类算法分析事件点与上游VMS的关联度， 根据其强弱将上游路段的影响空间分级， 并确定不同影响等级空间范围的大小； 然后采用基于关系代数理论的关联规则挖掘算法， 计算位置相邻的VMS集合的支持度和置信度， 确定不同影响等级空间范围内、相邻影响等级空间范围VMS集合的 依存关系. 实证分析表明： 空间关联规则能将事件点上游的影响空间分级， 并确定VMS间的依存关系， 从而锁定诱导信息发布的各级影响 空间以及相应的VMS， 具有实际的应用价值， 将应用于北京市交通诱导信息发布专家辅助决策系统.     

Multiobjective routing in multiservice MPLS networks with traffic splitting — A network flow approach

A multiobjective routing model for Multiprotocol Label Switching networks with multiple service types and traffic splitting is presented in this paper.The routing problem is formulated as a multiobjective mixed-integer program,where the considered objectives are the minimization of the bandwidth routing cost and the minimization of the load cost in the network links with a constraint on the maximal splitting of traffic trunks.Two different exact methods are developed for solving the formulated problem,one based on the classical constraint method and another based on a modified constraint method.Avery extensive experimental study,with results on network performance measures in various reference test networks and in randomly generated networks,is also presented and its results are discussed.     

Research on handover algorithm to reduce the blocking probability in LEO satellite network

1.INTRODUCTIONDue totheli mitation of economy andtechnology,theterrestrial networks can only cover some li mited ar-eas.With the increasing demands for real-ti me andinteractive multi media services and mobility,satellitecommunication networkis surely going to be the i m-portant component of the universal mobile telecom-munications system(UMTS)which has been charac-terized by global seamless coverage,mobility and highQoS.For its merits of low propagation delays andglobal seamless covera…     

Integrated guidance and control design for missile with terminal impact angle constraint based on sliding mode control

Aimed at the guidance requirements of some missiles which attack targets with terminal impact angle at the terminal point, a new integrated guidance and control design scheme based on variable structure control approach for missile with terminal impact angle constraint is proposed. First, a mathematical model of an integrated guidance and control model in pitch plane is established, and then nonlinear transformation is employed to transform the mathematical model into a standard form suitable for sliding mode control method design. A sufficient condition for the existence of linear sliding surface is given in terms of linear matrix inequalities (LMIs), based on which the corresponding reaching motion controller is also developed. To verify the effectiveness of the proposed integrated design scheme, the numerical simulation of missile is made. The simulation results demonstrate that the proposed guidance and control law can guide missile to hit the target with desired impact angle and desired flight attitude angle simultaneously.     

一种交通控制与诱导递阶协调优化模型

在对交通控制与诱导的关系进行分析的基础上,借鉴大系统递阶优化的思想,利用动态交通分配模型和交通最优控制模型,提出了一种二级结构控制与诱导递阶协调的系统结构,建立协调优化模型,给出了一种迭代的协调求解算法;并针对一个仿真的路网给出模拟的协调结果,对本文的模型和算法进行了验证.     

基于零化视线角速率的非线性预测制导律

利用非线性预测控制理论设计了一种零化视线角速率的预测制导律. 首先, 以弹目视线角速率为反馈项, 最小化预测误差为性能指标, 基于非线性预测控制理论和最优化理论推导出非线性预测制导律, 并对闭环回路的稳定性进行了证明. 其次, 针对制导律中含有的目标机动项信息, 设计了一种基于时间延迟控制理论的滤波算法, 并应用于预测制导律, 最后仿真考虑到导弹的延迟环节, 采用三阶自动驾驶仪模型, 验证了设计的制导律能够有效拦截机动目标, 与传统比例导引相比, 视线角速率变化平稳, 克服了末端视线角速率变化过快而导致过载饱和的情况, 降低了对执行机构的要求.     

基于出行者路径选择行为的VMS诱导策略研究

针对现有交通诱导系统片面地确定可变信息板(VMS)位置和发布内容的弊端,提出系统性确定符合路网出行需求的VMS诱导策略的方法,该方法从交通管理者对系统建设成本的限制和出行者的路径决策心理出发,建立综合考虑两者期望的双层规划模型.其中上层模型考虑交通管理者对网络总效益的期望和对VMS建设成本的约束,下层模型根据出行者在VMS诱导下的转向概率,运用符合出行者路径选择心理的随机动态交通分配模型,并设计了求解算法.应用表明,在不同的系统建设成本约束下、网络总出行成本是网络交通需求水平、出行者的转向概率、VMS的布设位置、交通诱导信息的发布周期和内容等的组合结果,因此求解保证网络总出行成本最低的VMS诱导策略时需要同时考虑以上因素.研究结论可为城市交通管理VMS诱导决策提供理论支持.     

交叉口交通信号灯的模糊控制及优化研究

针对城市单交叉口的交通信号控制问题,提出一种交通灯信号的模糊控制方法。该方法基于四相位定相序对单交叉口交通灯进行控制,模糊控制系统输入为车辆排队数和车辆到达率,输出为当前绿灯相位的绿灯延长时间。利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化模糊控制系统的模糊规则和隶属度函数,提升模糊控制系统性能。利用Sumo(Simulation of Urban Mobility)仿真软件,实现了该模糊控制方法。将Sumo自带的控制方法、模糊控制方法、以及基于GA的模糊控制方法进行仿真对比。结果表明,基于GA的模糊控制方法能有效减少车辆的平均延误时间,提高了交叉口的通行能力。