一种新的混合车流下的元胞自动机交通流模型

在我国高等级公路上的车流主要是混合车流,而一般的交通流理论都是以小车流为对象进行研究和建模的。元胞自动机模型可以比较好地模拟交通流,新建立的混合车流下的元胞自动机交通流模型,除不同车型的车速上限不同外,而且车辆运行中所占元胞格点数也不同。通过计算机对新模型进行模拟,发现纯小车流、将大车按线形换算成小车流与混合车流的车流运行状态不尽相同,而且在车速方面差别更大。只要在车流中存在大车,整个车流的速度就会受到较大的影响,但车流密度较低时,车型比例对车速的影响又不是很明显,但平均速度低于大车的最大速度。另外,本模型为进一步更好地描述混合车流奠定了基础。     

基于R/S分析研究交通流的长程相关性

人们观察结果表明，城市交通流的变化具有周期性，但是如何从理论方法分析得出其具有周期性的结论，如何确定其周期，是需要解决的问题，论文提出用R／S(rescaled range)分析交通流的长程相关性来研究这一问题，介绍了该方法的原理，给出了一组实际交通流时间序列的实证分析结果，从计算出的Hurst指数求出了该交通流时间序列的变化周期，讨论了有益的结论。     

基于跟驰模型的交通流混沌研究

研究基于跟驰模型的交通混沌问题。用Matlab软件编制皮埃莱(Bierley)模型来产生交通流；在一定的参数组合下，仿真研究交通流车队中不同序号的前后车辆之间的车头间距的变化过程；通过分析这种车头间距的变化过程的变化曲线和绘制庞加莱(Poincare)截面图，说明基于跟驰模型产生的交通流存在着混沌现象；讨论模型参数和仿真试验参数对该理论交通流运动的影响，给出相应的仿真研究结果；最后得出对于研究与应用交通流理论有益的结论。     

基于自组织理论的交通流初步研究

分析和阐述了应用自组织理论进行交通流研究的可行性及合理性,提出了基于自组织理论的交通流研究的构想和框架;对交通流中的耗散、分形进行了初步研究,提出了一种基于自组织理论的交通流管控模式．     

尖点突变理论在交通流预测中的应用

运用尖点突变理论从三维空间分析交通流三参数关系,并藉此得出我国高速公路通行能力及其速度预测值,划分稳定流和拥挤流,建立符合我国公路交通实际工况下的高速公路速度－流量模型,用实例数据验证了尖点突变理论在交通流预测中应用的可行性,最后,讨论了其应用前景和存在的问题与不足。     

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。     

短时交通流预测FSMSVR模型

针对城市道路短时交通流的复杂非线性特点和以往的预测仅考虑典型交通条件（无交通事故等突发事件）的现状,结合交通流的特征,提出了一种有限状态机支持向量回归模型（finite state machine of support vector regression model,FSMSVR）的短时交通流预测机制. 通过线性回归算法和指数平滑算法划分交通流状态,根据各状态特点结合支持向量回归算法建立有限状态机工作机制,实现涵盖典型和非典型交通条件的短时交通流预测. 通过实验例证,对比了FSMSVR模型和传统SVR模型对城市道路6min交通流的预测,研究结果表明,该预测机制能够提高预测精确度,在非典型条件下有着较好的预测表现.     

涨落后的城市道路交通拥挤蒙特卡洛预测

阐述了城市道路交通系统涨落和触发的数学描述,建立出现涨落后城市道路交通系统的自组织过程动态数学模型;依据最大交通流导致路段最大饱和度原理将模型简化,并利用蒙特卡洛(MonteCarlo)方法,将模型应用于出现涨落后道路拥挤预测.     

基于小波分析的随机交通流组合预测方法研究

针对单一交通流预测方法对短时随机交通流预测适用性不强的问题,为适应交通诱导和信号控制的需要,提出了基于小波分析的短时交通流RBF神经网络及Markov链组合预测方法。在充分分析短时交通流随机特性的基础上,建立了短时交通流组合预测模型,并进行了实例仿真分析,结果表明组合预测较单纯神经网络预测方法预测精度显著提高,在交叉口实时交通控制中具有较好的适应性。     

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。     

跟驰模型的交通流混沌转化现象的仿真

用Matlab软件编制皮埃莱（Bierley）模型来产生仿真交通流.在一定参数组合情况下,仿真研究交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程.通过分析这种车头间距的变化曲线,可以明显地观察到混沌吸引子的存在,说明基于跟驰模型产生的交通流存在混沌现象,从相图中清楚地观察到了交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程.结合交通流的实际情况,对仿真结果作了分析,最后得出对于研究与应用交通流理论的有益结论.     

基于实时车流感知的端限量式单通道车辆通行控制方法

针对限量式单通道双向通行控制问题,基于GPS车流感知数据提出了一种端限量式单通道双向自适应通行控制方法。通过在单通道及两端划设扫描区、等候区、单通道内三大类区域,利用GPS定位数据实时感知分析车辆在单通道两端行驶的10种状态,构建了单通道车辆通行控制策略分析模型,对车流数据进行动态汇总和饱和度分析,然后根据"按需分配"和"端总量控制"策略提出了一种自适应双向通行信号控制策略,在此基础上研发了端限量式双向通行自适应信号控制系统.最后利用某大型露天矿单道平硐进行了实例验证,应用表明:该方法能够有效控制单通道车辆的双向限量通行,避免了车辆运输过程中的行驶冲突,减少了车辆"空等"时间和油耗,提高了单通道通行效率,大大提高了车辆的运输效率.     

交通网络最大流关键边

在交通运输中,交通管理部门总是期望运输网络中的车辆按最大流运行。然而因各种突发事件(交通事故、自然灾害等)造成道路中断的现象普遍存在,此时,原网络最大流一般就不能达到,因而,产生交通堵塞,影响交通网络的使用效率。为了解决这个问题,本文提出了某一边突然中断的交通网络最大流的关键边问题,给出了相应的求解算法,并分析了其时间复杂性,然后结合实际交通网络给出算例,最后指出这对提高交通网络使用效率具有实际意义。     

基于延时动力系统的多车道交通流仿真

基于延时动力系统思想,提出了关于动力系统的道路交通流量的仿真新算法。针对多车道、路况可变、流量可变的复杂交通环境建立了新模型,在分析多车道封闭系统和多车道路况的基础上,本新模型可以描述前后时间段对道路交通流量的相互影响。仿真数据结果表明,新模型能够模拟交通流量变化,同时对于控制交通流量以及分析交通系统的特点是有效的。结果推广并改进了文献[2,3]中的相关结论。     

元胞自动机双车道人车混合交通流模型的研究

以元胞自动机184号规则为基础,建立了双向两车道含行人,自行车和汽车的“人车”混合交通流模型.考虑了两车道间的超车影响.通过计算机数值模拟,得到不同的混合比例下的混合交通流基本图及不同的自行车和行人密度下汽车的交通流基本图.通过分析,得出了混合交通流的几个重要特性.     

无信号交叉口主车流服从移位负指数分布下支路多车型混合车流的通行能力

以可接受间隙理论为基础 ,通过利用概率论的方法 ,对以有 r种代表车型组成的混合车流进行分析 .建立了无信号交叉口主车流服从移位负指数分布下的支路多车型混合车流的通行能力模型 ,发展了无信号交叉口的混合车流通行能力理论.     

一种新的交通流混沌实时快速识别方法

交通控制的实时性要求高,需要实时快速判定交通流混沌才可以实现交通流的混沌控制。由于在一个控制周期内只能获得很少量数据,交通流时间序列的样本数受到限制。然而现有的混沌识别方法由于要求样本量大,无法满足实时性要求。基于GM(1,1)模型的混沌特性提出一种新的实时快速识别交通流混沌的方法,可以在混沌之初检测到混沌。并通过理论交通流时间序列、实测交通流时间序列进行了实证分析。结果表明:只需至少4个样本点就可以在混沌产生之初精确地检测到混沌,可以很好地满足混沌检测实时性的要求。     

换道行为对交通流宏观特性的影响

换道行为对交通流宏观特性的影响至今未得到充分认识.基于车辆行驶有限状态自动机框架,用微观仿真方法对不同交通情景下换道行为的影响进行了研究.结果表明在同质交通流中换道行为对宏观特性没有显著影响.对异质交通流,如果车辆之间存在最大速度差异,则在中低密度区换道行为能显著提高交通流量;如果车辆之间只存在加速性能差异,则换道行为对交通流宏观特性没有显著影响.说明换道行为对交通流宏观特性的影响与车辆差异性质以及交通流密度有密切关系,     

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．     

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．