过饱和交通流情况下道路饱和度分析方法研究

道路饱和度是交通流量与道路通行能力的比值,为道路交通运行分析的一项重要指标。但当交通流处于过饱和状态时,实测的饱和度值无法反应真实的交通负荷,可能造成相关决策的重大误差。针对这一问题,本文基于交通流参数的相互关系,研究了过饱和交通流的识别方法,在此基础上,以交通流速度-密度相互关系为依据,提出了过饱和交通流情况下道路饱和度的测算方法。本次研究成果具备较强的可操作性,有效解决了过饱和交通流的道路饱和度分析问题,可以为交通流的分析研究提供参考与借鉴。     

诱导条件下的路网交通过饱和预防性控制

为预防路网局部过度拥堵导致路网大面积过饱和,分析了路段和路网的过饱和交通状态,提出路网过饱和状态判定及过饱和诱导控制策略启动时机的判定方法;基于有向图论,在固定交通需求条件下,以路段饱和度最大值最小化为目标,路段通行能力和路段流量平衡为主要约束条件,建立了交通诱导模型;以路段饱和度方差最小化为目标,路段通行能力和相位时长调整的极限值为约束条件,建立了交通控制模型;采用遗传算法进行求解。算例路网的试验对比表明,交通诱导使路网过饱和路段的最大饱和度有所降低,降低了19.6%;交通控制模型使各路段的饱和度均衡,标准差也有一定程度的降低,降低了12.9%;表明在交通诱导和控制协同管理下,路网运行指标有所改善,在一定程度上预能防路网过饱和状态发生。     

城市道路路段燃油经济性评价模型

为提高交通管理水平,降低城市道路交通能耗,引入了经济油耗饱和度的概念,提出了道路交通燃油经济性评价参数,研究了交通流状态与道路交通经济性的关系.在大量道路油耗实测数据的基础上,分别针对快速路、主干路、次干路、和支路建立了道路路段交通燃油经济性评价模型,并计算出哈尔滨市以上类别道路的经济油耗饱和度.验证表明,所建模型能够...     

生长管中过饱和度在不同构建方式下的分布特性

为了研究水汽相变中不同构建方式形成的细颗粒长大所需的过饱和环境,利用变物性参数传热传质模型对生长管中过饱和度水平进行了预测,并评价了2种过饱和构建方式:低温饱和气流与高温热水相接触(方式1);高温饱和气流与低温冷水相接触(方式2).同时分析了进气温度、管壁水温度、进气流速和压力对2种构建方式下所得过饱和度的影响.结果表明:变物性与定物性参数下预测过饱和水平有一定的差异性,最大差异性体现在生长管中心线处;方式2获得的过饱和分布较为均匀;气流与水温差较低时,方式1所得平均过饱和度大;温差较高时,方式2所得平均过饱和度大;温差相同时,较低的温度水平更有利于提高生长管中过饱和水平;压力和进气流速的增加有利于生长管过饱和水平均匀化.     

考虑通行能力折减的可变车道优化

为有效缓解因潮汐现象所导致的交通拥堵和道路资源闲置并存的问题,在考虑车道数对路段单向通行能力影响的基础上研究可变车道优化设置方法。该方法在确保可变车道实施过程中轻交通流方向正常通行的前提下,基于非均衡经济学理论的价格-数量调节,以系统总出行时间最小为目标构建可变车道优化的混合整数双层规划模型,并采用粒子群优化算法对模型进行求解,以算例的形式验证模型和算法的有效性。研究结果表明:从系统层面优化可变车道设置能够充分利用轻交通流方向闲置的道路资源来提高重交通流方向路段的容量,从而改变其行程时间函数,进而调节流量在路网上的分布并均衡各路段的饱和度;使道路网络结构更好地匹配出行需求,在道路资源一定的情况下有效地降低系统总出行时间。     

基于交通流分配的路网服务水平评价方法

为合理评价规划路网的服务水平,引入平均到达饱和度与延误率指标,以克服单一饱和度指标对路网交通流分配评价的不足.交通分配过程中,根据交通流三参数之间的关系,推导出路段交通量与出行时间成一个“侧峰曲线”关系,采用交通分配模拟法基于“侧峰”路阻进行交通分配,引入了到达交通量和通过交通量的概念,并提出了平均到达饱和度和延误率指标对道路网络交通流评价的方法.     

利用冷却法构建湿气流过饱和场的实验研究

以模拟湿法脱硫后的高湿烟气为工质,采用冷却的方式在相变室内建立水汽过饱和环境.提出一种间接测量水汽过饱和度的方法来衡量水汽相变过饱和场构建效果.考察了不同气流温湿度、冷却水温度以及相变室壁面材料对水汽过饱和场的影响.结果表明,提高气流相对湿度以及适当提高气流温度都有助于提高水汽过饱和度;冷却水温度对过饱和场建立有非常明显的影响,冷却温度越低,得到的水汽过饱和场过饱和度越高;采用低表面能的聚四氟乙烯材料作为相变室内内壁可有效增强相变效果,获得较大过饱和度的水汽氛围;当相变室入口气流温、湿度分别为50℃,90%且冷却水温度为20℃时,采用有机玻璃材料的相变室内水汽过饱度可以达到1.5左右.     

不确定信息下交通信号灯控制策略的模拟与分析

利用GLD交通模拟软件对交通信号灯控制策略进行模拟试验, 分析了最长等待队列、 相对最长等待队列、 强化学习、 SARSA和遗传算法等交通信号灯控制策略. 针对主干道交通模型, 将道路饱和程度分为欠饱和、 中饱和与过饱和3种状态, 并分别在这3种道路饱和状态下, 研究车流信息确定与不确定时交通信号灯控制策略的性能差异. 实验结果表明, 控制策略的性能曲线能表现出各种程度的偏差, 其中全局控制策略的差异更明显, 即差异程度取决于策略对于交通流信息的依赖与敏感程度.     

基于排队论的交叉口交通流研究

道路交叉口的通行能力不足将会造成交通堵塞,延误时间等问题,因此对交叉口交通流的研究有重要意义。本文建立起交叉口排队分析模型,应用排队论分析技术对交叉口处交通流进行了分析,并与实测值进行了比较,结果证明排队论模型应用于交叉口处交通流分析可靠的,对交叉路口的规划和评价具有一定的指导作用。     

分段数对生长管过饱和环境特征的影响

为了研究多段式生长管中水汽相变条件下不同构建方式及初始参数等操作条件下,生长管分段数对形成的过饱和环境特征的影响,利用变物性参数传热传质模型对多段式生长管中2种过饱和构建方式,即低温饱和气流与高温热水相接触(方式1)和高温饱和气体与低温冷水相接触(方式2)及不同初始参数下形成的过饱和度分布进行了计算,分析不同分段数下形成的过饱和度分布均匀性和过饱和度水平.计算结果表明:在温差(进气温度与管壁温度)为35 K,生长管总长度为120 cm时,方式1下生长管的分段数为10时过饱和度分布均匀性较好且过饱和度水平较高;方式2下生长管的分段数为3时过饱和度分布均匀性较好且过饱和度水平较高,方式2下生长管的分段数为10时过饱和度均匀性最佳,但整体过饱和水平下降;要达到均匀化和过饱和度水平较高的过饱和度分布,随着生长管总长度的增加,2种方式下生长管的分段数都要有所增加;而随着温差的增加,方式1的分段数需稍有增加,方式2的分段数则需减少.     

瓶颈路段交通流特性模拟分析

城市道路中的交通信号灯、车辆限速、上坡路以及道路缩减等都可能引起道路的通行能力受到限制,从而形成城市路网中的瓶颈,成为影响交通畅通的一个非常重要的因素。本文选取由于道路施工引起的瓶颈路段作为研究对象,研究了瓶颈路段驾驶员驾驶特性对交通流的影响,分析了侵犯驾驶行为对交通堵塞的影响;利用vissim仿真软件对瓶颈路段的交通流进行了模拟,对交通拥堵的形成、传播和消散规律进行了研究,并将模拟结果与调查结果进行了对比分析,显示了模型的可靠性。     

混合交通流参数之间的关系

定义超车换道流量与干道流量的比值为超车换道率．通过对混合交通流动力学模型的特征关系式进行积分,得到了混合交通流参数之间的函数关系．分析流量、密度和超车换道率之间函数的极值,确定了混合交通流中超车换道率的变化范围．当超车换道率为0时,道路通行能力最大;超车换道率为-1时,道路通行能力最小．采用实测数据对混合交通流参数之间的关系进行了验证．结果表明两者符合较好．     

交通流状态辨识系统集成研究

交通流状态辨识是智能运输系统,尤其是其先进的交通管理系统和先进的出行者信息系统研究的一项重要内容。对道路交通流状态进行分析研究,深入挖掘交通流动态信息,及时、准确地辨识未来和实时交通流状况,是制定正确诱导和控制措施的一个重要前提。根据我国制定的"国家智能运输系统体系框架",以动态交通管理为基本思想,构建了交通流状态辨识系统框架。介绍了在交通流状态辨识中所采用的一些新技术,利用实测数据以及交通仿真系统VISSIM的模拟数据分别对所建立的算法进行验证,结果表明本文所建立的算法和模型具有较好的性能,为交通流状态辨识提供了新的研究方法。     

适用于山地城市的Logistics速度-密度模型

为了计算山地城市不同立交基本段的通行能力,明确交通速度-密度的量化关系,根据Logistics模型的数学描述与连续交通流的一般规律,推导了不同交通流参数间的关系,建立了基于Logistics的速度-密度关系模型,并根据重庆市不同立交基本段与交通环境下采集的连续交通流数据,对模型进行了验证与分析.结果表明:在山地城市的复杂道路环境下,本文模型对实际交通流数据拟合精度较高,且标定的参数基本合理;本文模型的表达式简单,且主要标定参数的物理意义相对明确;针对自由流状态的道路,模型仍可标定相对合理的参数;山地城市道路的最佳交通密度明显高于《道路通行能力手册》(High-way Capacity Manual)的建议值,均值为38.55 pcu/(km·ln).据上述建模结果可知,基于Logistics建立的模型能准确地描述山地城市的速度-密度关系,对于今后交通流研究而言,具有良好的借鉴意义.     

城市道路交通管控时间与区域长度控制方法

道路交通是时空问题,交通流在时间与空间上应具有相关性,为指导城市道路交通管理,使城市道路交通流管控时间与管控区域长度精确化。从交通流参数、道路长度、交通运行时间之间的关系、时间占有率与空间占有率的定义出发,定义累计时间占有率与累计空间占有率,得出交通流在时间与空间上的等效性。在此基础上,建立了道路交通流时空关系模型,并将该模型用于计算管控时长与管控区域长度,通过实例验证,得出其可精确计算管控时长与管控区域长度,避免了管控资源的浪费。     

一种新的交通流视频检测方法

提出一种基于彩色虚拟检测线的交通流信息视频检测方法．该方法通过分析光照、车道和阴影等模型之间的相互关系来判断车辆的存在，提高车流量检测的性能．通过引入色彩饱和度信息、自适应背景更新和运动检测，有效地区分阴影和车辆；通过二叉决策树来分析车辆的压线过程，提高了车流量检测的可靠性；通过一维视频跟踪的方式，解决了车辆速度检测的难题．试验结果表明，所采用的局部区域检测方法大大提高了交通流信息检测的实时性，且车流量检测的准确率可提高到98％．     

过饱和信号交叉口的多目标控制模型

过饱和条件下信号交叉口优化控制往往是采用可以接受的最大信号周期,忽略了其他性能指标,并非真正意义上的最优。本文以典型的十字交叉口、四相位信号控制为例,根据车辆初始排队长度、车辆实时到达率和离开率,通过对各进口道的延误、通行能力及排队长度分析,建立了过饱和条件下以平均车辆延误最小、通行能力最大、平均车辆排队长度最小为目标函数的多目标信号优化控制模型。该模型以实时交通流的到达情况为依据进行实时优化,不仅考虑了交叉口的交通效率,还考虑了其效益指标,为研究过饱和条件下交叉口的多目标分析提供了有用信息。     

基于线轴结合的过饱和交叉口群信号实时优化方法

采用实时动态自适应的优化思想,建立城市路网过饱和状态交叉口群的实时控制框架和方法,针对传统自适应信号控制方式在交叉口过饱和状态下无法很好发挥作用的问题,系统考虑交叉口群关键路口可能发生的排队溢流现象、绿灯空放现象,提出线轴结合方法优化过饱和交叉口的信号相位差;考虑交叉口的实时最值通行能力和最大饱和度为约束来确定信号控制参考周期,进而提升交叉口群信号控制的效果和通行效率。最后选取青岛市香港路及周边某一交叉口群为例通过仿真验证了该方法相较于传统的分时段定时信号控制方法能有效降低交叉口群过饱和状态下的车辆总延误和排队长度。     

基于交叉航路影响的航路容量模型研究

航路容量的影响因素复杂、交错,现有航路容量模型为了简化复杂度,考虑的影响因素比较单一,和实际情况距离较远,实用性较低.在分析现有航路容量模型并总结其特点的基础上,研究主航路与交叉航路交通流的相互关系,分析各交通流对航路容量的影响机理,建立考虑交叉航路影响的航路容量模型;通过A593航路进行实例计算,对该模型进行了应用性分析.     

过饱和信号交叉口的多目标控制模型

过饱和条件下信号交叉口优化控制往往是采用可以接受的最大信号周期,忽略了其他性能指标,并非真正意义上的最优.以典型的十字交叉口、四相位信号控制为例,根据车辆初始排队长度、车辆实时到达率和离开率,通过对各进口道的延误、通行能力及排队长度分析,建立了过饱和条件下以平均车辆延误最小、通行能力最大、平均车辆排队长度最小为目标函数的多目标信号优化控制模型.该模型以实时交通流的到达情况为依据进行实时优化,不仅考虑了交叉口的交通效率,还考虑了其效益指标,为研究过饱和条件下交叉口的多目标分析提供了有用信息.