交通控制子区划分方法研究

交通控制子区划分主要将相邻的众多交叉口划分为若干个交通子区进行干线协调控制,可有效缓解交通拥堵现象,但现有方法划分出的交通子区无法满足实际协调控制的准确性与鲁棒性。为解决这一难题,结合当前流行的划分技术,考虑4个影响因素:信号交叉口间距、交通流量、周期、通行能力,建立模糊C均值聚类划分方法,再通过实例,借助Vissim仿真软件,验证方法的适用性与可行性。Vissim仿真结果表明:与传统协调控制方法相比,方法可使系统车均延误时间减少27%,协调相位行车时间减少20%。     

区域交通状态分析的时空分层模型

为了解决区域交通状态分析问题,提出了一种区域交通状态时空分层模型及其建立方法。根据区域交通状态分析需求,设定交通拥堵的不同截值,把路口状态划分为不同层次,建立了时空分层模型。该模型含盖了交通网络的微观、中观和宏观交通参数,包含交通网络时空信息和交通状态信息,得到路口可达性和路段连通性的分析结果,解决了目前区域交通状态自动分析中模型建立问题。仿真结果表明:分层模型能够把路网中不同交通状态的路口分离为具有不同可达性的层次,能够从中分析出路口可达性、路段连通性和路网交通状态的变化,并能够直接表示时空状态信息。该建模方法和分析方法可以直接用于交通状态的自动分析中,所提出分层模型也可用到交通诱导和交通控制中。     

城市交通网络目标配流模型

进行城市交通网络规划时,一方面需充分利用交通网络各路段的通行能力,另一方面又需考虑到某些路段为了控制交通拥挤、交通污染等而设置目标流量的要求,为此本文建立了已知固定交通需求下的双目标网络配流模型,并将此模型转化为等价的凸目标规划模型．通过求解最优控制不等式组模型的方法对配流模型进行求解．这模型及其算法在小型模拟网络上得到了实施．     

基于生物种群模型的智能交通网络控制

针对传统交通网络控制方法,通过对其约束条件和交通网络需求分析,以动态设置交通网络控制参数和提高交通网络性能为目的,提出一种基于生物种群模型的智能交通控制算法.在Matlab环境下进行仿真,结果表明,与传统交通网络控制方法相比,基于生物种群模型的智能交通控制算法可以显著提高交通网络利用率,减少车辆在网络中的延误时间.     

交通分配起点算法的实证研究

以交通网络为对象,研究求解均衡网络模型的起点算法原理及其实际应用.起点算法是一种基于路径树的交通网络流量分配方法,它按照交通分布起点把交通分配问题分解成若干个子过程.若干个子过程在网络空间的叠加,形成交通网络流量.在每个子过程中,在具有同一起点的若干起终点对之间,所有路径满足Wardrop原则.在比较不同收敛标准的基础上,提出最大-最小路径费用差作为起点算法的收敛准则.选用国内外不同规模的5个城市交通网络数据,对起点算法进行测试,结果表明,起点算法具有很好的稳定性,能够满足任何给定的精度要求.采用最大-最小路径费用差作为起点算法的收敛标准,能够真实反映起点算法的卓越性能,精确表现交通网络均衡原则.     

基于双路口划分的城市绿波模糊控制方法

用模糊控制方法设计城市交通绿波协调控制方法。将多路口的绿波带划分为若干个协调控制相位差优化双路口子系统,子系统内路口间的相位差需要两个路口的交通参数确定,各个路口的各相位绿灯时长由各自的绿灯时长模糊控制快完成。通过子系统的逐级串联,完成整个绿波干线上的相位差计算。该方法避免建立绿波带内各路口的综合模型,减少了模糊规则和计算量,同时减少了多个路口控制机之间的数据交换。在VISSIM仿真中将相位差优化模糊块嵌入到干线绿波方向绿灯时长模糊控制块中实现。以延误时间和停车次数作为评价指标,实现城市干线上绿波协调控制的优化配置。     

基于被分块的无线传感器网络故障恢复方法

针对网络间不能正常通信的问题,提出了一种解决该类故障的恢复方法。此方法将整个网络监测区域划分成若干个同心圆,被孤立的区域将自己区域的转置节点代表移动到最近的同心圆上,从而实现了重建连通性的目的。     

基于群决策理论的协调控制子区划分方法

本文针对城市交通信号控制中的子区动态划分问题,利用群决策理论和支持向量机算法,综合考虑相邻交叉口间距、路段交通饱和度和信号配时参数等4个因素的影响,提出用于表示子区划分判断依据的"分离/合并系数"的概念,建立了协调控制子区划分模型。最后给出算例分析,运用MATLAB编程计算对控制子区的动态划分过程进行了描述。     

基于雷达和GPRS的新型网络交通信号机控制系统研究与设计

为了更好地解决城市交通问题,提出一种基于雷达和GPRS的智能交通信号机系统,详细阐述系统组成和工作原理,并给出各模块具体的硬件设计方案和软件设计流程图.系统优化了控制方案,采用雷达实现整个路口车流量的实时获取,通过GPRS对信号机进行区域联网控制,实现信号机的智能化.试验结果表明,该系统稳定、可靠、功能强,能实现交通信号机对区域协调控制.     

应用EMD方法分析交通流量的动态特性

经验模态分解(EMD)方法是一种新型的数据分析方法.将EMD方法应用于交通网络流量分析,从空间上对网络交通流量进行研究,通过数学分析来探讨交通流量在网络条件下的动态特性,初步分析了在复杂的交通分布情况下不同路线长度的交通情况所产生的交通流量所占的比例,并寻找网络中的交通流量产生的主要线路以及关键节点.结果表明,在交通网络中,以相邻城市作为起始点的短距离交通所产生的交通流量占据了整个网络交通流量的主要部分.     

多模式城市交通网络容量模型及实例研究

网络容量是衡量交通运输系统性能的一项重要指标,用于量化交通网络可以承载的最大出行需求。针对多模式城市交通运输系统提出一种用于评价网络容量的方式划分与交通分配组合(combined mode split and traffic assignment, CMSTA)的模型。该模型考虑了出行者的路径选择和模式选择,并考虑了不同交通工具之间的相互影响以及路径重叠问题。通过实例分析,验证了模型的有效性,并演示了交通规划管理方案实施对多模式交通运输网络容量的影响。研究结果表明：交通网络容量的下降表现为网络利用率的降低;增加新模式一般可以提高网络容量;鼓励公共交通与新建轨道交通将有助于提升城市综合交通网络的容量。     

基于绿灯时间的交通子区划分

针对传统交通子区划分方法对协调系统中车流运行状态分析不够透彻导致车流量与协调系统公共周期不匹配的缺陷,将实际交通量转换成系统公共周期下的协调交通量,通过协调系统中车流散布密度进行初级子区划分;分析协调系统车流进入影响因素及运行时协调相位绿灯间相互作用关系,提出基于绿灯时间的交通子区划分方法;对划分出的交通子区协调相位差求解提出切合实际的求解方法,对子区间协调时相位差调整提出合理计算方法,并以双向绿波带宽和最大为目标函数,寻求最佳相位差;最后选取实例利用Vissim软件对进行仿真验证。仿真结果表明,划分出的交通子区协调控制效果优于传统分区的协调控制效果。     

基于双层规划模型的多时段公交专用道优化设计

设置公交专用道是解决城市拥堵问题的一种有效的措施,但是在设置公交专用道的同时会占用私家车的路权,减少私家车的道路通行能力,从而影响整个交通网络。为了对多时段公交专用道进行布局优化,考虑从整个交通网络出发,以网络中私家车和公共汽车总出行时间最小作为目标函数来建立双层规划模型求解最优的公交专用道布局,双层规划模型通过遗传算法进行求解。最后采用了算例进行了实例分析,验证了算法和模型的有效性,并分析了多时段情况下网络采用不同OD需求下的公交专用道优化布局。研究结果表明：采用双层规划模型在对多时段的公交专用道进行布局优化时,为了得到最优的公交专用道布局,需要道路网络将公交专用道开放时段内网络中每个小时的OD需求量作为网络的输入。     

车联网干线协调控制相位差自适应优化

为了提高车联网环境中干线的通行效率,提出一种车联网中干线协调控制相位差自适应优化方法.本文基于车辆换道延误模型建立了以上游交叉口车辆数为输入、下游交叉口信号相位差调节量为输出的模糊控制网络;为解决车流和路况变化造成的控制效果降低问题,以车辆交叉口平均等待时间最小为目标,对模糊规则进行自适应调节;通过基于Q-Paramics的车联网仿真平台对本文提出的方法进行验证.结果表明:本文提出方法控制效果明显优于传统干线协调控制方法;在车流大幅震荡和车流随机波动条件下,较固定规则的干线模糊控制方法能够分别降低车辆平均等待时间12.35%和9.7%.本文方法能够适应车流变化和路况变化,具有更优的适应性、可用性及工程价值.     

基于多层交通网络度-度距离模型的新冠肺炎传播研究

本文将单层网络度-度距离模型推广到多层网络,建立多层交通网络度-度距离模型,并基于该模型对湖北省内17个地级市(州)的新冠疫情传播进行研究分析.主要贡献和结论为：(1)发现新冠疫情的传播在不同交通方式中存在较大差异;(2)按照多层网络度-度距离模型划分城市群聚类分析的结果与按确诊人数聚类结果的一致性很高.     

过饱和交通网络的多层边界主动控制方法

为了预防交通网络的过饱和堵塞,定义了过饱和网络相邻交叉口关联度,给出了初始拥堵区域的确定流程,提出了以关键交叉口(交通需求超过通行能力的交叉口)为中心的多层边界控制策略,动态确定控制边界,将超过通行能力的车辆控制在多层边界路段上.与单层边界控制策略相比,多层控制策略能够充分利用拥堵区域内路段的存储能力,解决边界路段的排队溢出问题,缩小拥堵影响范围,有效减低停车延误和停车次数.案例结果表明,文中方法是可行的.     

基于空间句法的上海、北京城市轨道交通网络拓扑分析及比较

不同的轨道交通网络结构对居民出行的的便捷程度有很大的影响.本文基于空间句法理论,对我国城市轨道交通最发达的两个主要城市上海和北京的轨道交通网络进行了拓扑分析,量化分析了两个城市轨道交通网络不同线路的便捷程度;并通过对比分析对两个城市的交通网络进行了评价,对可达性较差的轨道交通网络及站点提出了建议.     

城市道路网络交通信号协调控制的优化

改进前人提出的城市道路网络交通信号协调控制的优化数学模型 ,这个模型是以交通均衡分配模型为基础的双层数学规划模型 ;探讨了这个模型的求解方法 ,并给出了实际算例 .该方法的应用将降低城市道路网络的交通协调控制对检测器等硬件设备的依赖程度 .     

带转向延误的拥挤交通网络配流模型及算法

为了更加真实准确地反映道路网络的交通流状态,该文综合考虑拥挤交通网络的特点,建立了带转向延误和通行能力限制的交通网络配流模型,模型中路段和转向通行能力约束条件的Lagrange乘子等于因交通拥堵而产生的排队延误。该文采用动态罚函数算法,将原问题转化为一系列不带通行能力限制的传统交通分配问题进行求解,随后以Nguyen Dupuis网络为算例进行测试。计算结果表明:当流量达到通行能力时,排队延误就会产生,平衡流量满足Wardrop均衡准则。该模型能够很好地反映拥挤交通网络流量特点,提出的算法也具有很好的收敛性能。     

网络失效条件下的北京市城市道路交通网络统计特征分析

为获知城市道路交通网络的结构和网络特性,根据实际的拓扑和交通流数据,采用原始法进行建模,将路口抽象为节点,将路段抽象为网络的连边,构建城市道路交通网络模型。通过MATLAB和pajek计算,分析了道路抽象、基础设施和动态交通3种网络的统计特征。对基础设施和动态交通网络的强度分布的分析,证实了北京市城市道路网络中的这两种网络均为无标度网络;通过计算基础设施网络的节点强度和介数等特征指标,获知了北京市城市道路的重要路口和路段。最后,仿真分析了3种网络在不同网络失效条件下的重要统计特征,结果表明北京市城市道路基础设施和动态交通网络既具有鲁棒性又具有脆弱性。