交通瓶颈处局域密度时间序列的长程相关性

【目的】为研究交通相的相关特性,对交通瓶颈处的交通数据作长程相关性分析。【方法】利用元胞自动机建立含有局部缩减道路的三相交通流KKW模型,对交通瓶颈处3个交通相的流量、速度及密度的时间序列进行研究:分别应用R/S分析方法和去趋势涨落分析(DFA)方法对交通瓶颈附近局域密度的时间序列作长程相关性分析,并与交通流元胞自动机NaSch模型的长程相关性分析结果进行比较。【结果】交通同步流的局域密度具有长程相关性,在自由流和宽运动堵塞时对应的局域密度时间序列具有长程反相关。而NaSch模型模拟的局域密度序列无论是自由流还是交通拥堵都呈现长程反相关。【结论】交通瓶颈处呈现交通同步流,且交通同步流具有长程相关性。     

考虑下游平均优化车流量的延迟反馈控制方法

为实现对交通流拥堵的抑制,基于格子流体力学模型引入下游平均优化车流量与当前延迟车流量的差作为反馈控制。首先,通过对控制方程的稳定性分析,利用Hurwitz准则判断特征多项式ds的稳定性,得到控制方程满足交通控制理论定义的第一个条件。再根据传递函数的H_∞范数的条件,得出控制方程的稳定性条件。采用非线性分析的约化摄动方法推导出mKdV方程,得到描述交通拥堵的扭结-反扭结密度波解。结果表明,增加反馈增益λ和反应时间t_d可以提高交通控制系统的稳定性。通过数值模拟,其仿真结果与理论结果吻合较好。基于格子流体力学模型,考虑把下游平均优化车流量与当前延迟车流量之差作为一种延迟反馈控制方案,可以有效抑制交通拥堵,有利于交通系统的稳定。     

城市交叉路口车辆排放颗粒物浓度的时间相关性分析

【目的】研究大都市道路交叉口车辆尾气排放的颗粒物对大气质量的影响.【方法】在香港街谷一个典型的道路交叉口处,测量不同日期交通高峰时段内车辆排放的6种不同粒径(0.03~0.49μm,0.5~0.99μm,1~1.99μm,2~4.99μm,5~9.99μm,≥10μm)的颗粒物浓度,并通过自相关特性和功率谱分析对这些颗粒物浓度的时间相关性进行分析.【结果】粒径0.03~0.49μm颗粒物的相关性变化呈现多周期性.与此相反,粒径0.5~0.99μm,1~1.99μm和2~4.99μm颗粒物的相关性明显呈现出与交通红绿灯匹配的周期性,粒径5.0~9.99μm和≥10μm较大颗粒物的相关性较小.粒径较小颗粒物的长时间相关函数不趋于0表明存在长时持续作用.功率谱的分析进一步证实了这6种不同粒径的颗粒物浓度的周期性和长时持续性,特别是粒径0.03~0.49μm细微颗粒物,其功率谱呈现S(fk)~1fηk的标度关系,表明存在长时相关特性.【结论】城市道路交叉口车辆尾气排放的颗粒物对大气有较大的影响,6种不同粒径的颗粒物浓度显示出周期性和长时相关持续性。     

信号灯随机更新的城市交通网络模型

【目的】改进二维元胞自动机模型(BML模型),使其更好模拟实际城市交通网络。【方法】利用元胞自动机方法,建立信号灯随机更新的城市交通网络模型。【结果】数值模拟发现,信号灯的同步对城市交通网络的影响较大,且随机更新的引入使得网络系统的临界密度大幅度降低。【结论】同时调整信号灯的分布和信号变换周期能有效控制交通网络,解决由于信号灯随机更新所造成的系统临界密度变小的问题。