基于数字图像技术的汽车行驶轨迹状态识别

为获取驾驶员行驶状态信息与监控行车状况,通过车载CCD图像传感器获得序列图像,应用数字图像理解和计算机视觉技术,建立摄像机的透视投影模型和汽车行驶轨迹状态模型,根据平面图像上的点推导出车辆在空间道路上的实际位置,对车辆行驶过程中相对道路标线的行驶轨迹进行研究。该方法获得的行驶轨迹曲线能够正确判断驾驶员压线行驶、越线行驶与逆向行驶等违章行为,是判别驾驶员行驶状态的有效方法。     

考虑前序路段状态的公交到站时间双层BPNN 预测模型

为提高公交到站时间预测精度,提出基于双层BPNN与前序路段状态的综合预测模型. 基于静态变量及顶层BPNN模型预测车辆到达每个站点的初始行程时间,利用K-means 聚类及马尔科夫链模型基于前序路段状态预测目标路段行驶时间;将上述两个模型的预测值及上一班次车辆的行程时间作为输入变量,基于底层BPNN模型预测车辆在目标路段的行程时间,进而动态调整车辆到达每个站点的时间. 以上海市791 路公交车早晚高峰各路段的行程时间为例进行模型测试,并与其他4 种模型进行比较. 结果表明,所提模型具有较高的预测精度,尤其在雨天,比传统BPNN模型预测精度提高57.25%.     

基于LightGBM算法的公交行程时间预测

在城市公交网络运行中,公交车的站点间行程时间会受到道路和环境条件的影响. 本文对公交车运行过程中的车辆速度特征、道路特征及天气特征等进行了分析.建立了基于特征的 LightGBM (Light Gradient Boosting Machine)公交行程时间预测模型,通过调整 LightGBM算法中的相关参数,以分配各个影响特征和因素的权重大小.然后利用天津市某条公交线路 24天的公交车 GPS数据对模型进行了训练和验证,并与基于历史平均值和卡尔曼滤波的行程时间预测模型进行对比.比较结果表明,LightGBM模型在 MAE (Mean Absolute Error)和 MAPE (Mean Absolute Percentage Error)这两个指标上均大幅度优于其他两个模型,说明 LightGBM模型在公交车行程时间预测上具有很好的稳定性和应用前景.     

不同能见度条件下高速公路车辆速度特性研究

本文以京港澳高速公路湖北省内金山-武汉南路段内的交通流检测器及其附近设置于路侧的公路气象站的历史数据为主要研究数据,针对雾天低能见度等天气因素,分析有无雾及不同能见度条件对车辆速度均值及速度离散型的影响;研究在雾天条件下,不同车道位置、不同车辆类型、不同时间时段的车辆行驶速度的差异性;基于交通流Greenshield 经典V-K关系,采用非线性回归方法,建立雾天车辆平均行驶速度综合预测模型,模型的拟合优度达到80%.研究成果对研究公路沿线能见度因素对行车安全影响,分析雾天等低能见度条件下的公路通行能力,制定雾天等低能见度条件下可变速度控制等交通控制措施具有重要参考与借鉴意义.     

基于ARMA 预测模型的交叉口车辆碰撞风险评估

车辆进入交叉口前的速度时间序列可用于预测车辆进入交叉口后若干步数速度值,利用车速预测值推算冲突方向车辆在交叉口内的行驶位移及其车间距离,可评估车辆发生碰撞的风险.针对交叉口附近车速分布符合随机序列特征,采用自回归滑动平均 (ARMA)理论进行车速时序预测建模,步骤包括时序数据相关性检查、模型p-q 定阶、解析式系数估计、适用性检验.试验结果表明：利用实测车速中的前40 个时序数据建立ARMA 模型,预测出的20 个车速值与实测值贴近,冲突方向两车车速归一化平均绝对误差分别为0.006 56 和0.003 4;利用全部60 个实测数据建立预测模型,检测预测值残差自相关函数发现其绝对值均小于0.258 2,表明所建车速预测方法适用.     

公交浮动车辆到站时间实时预测模型

根据公交浮动车辆实时GPS数据,考虑不同时段的路段平均速度、公交车站、信号灯等多因素的影响,建立了一种新的公交车辆到站时间预测模型.通过估计到达下游最临近站点的时间和判断道路上GPS数据的有效性等方法,改善了预测模型的精度,并应用重庆公交车辆数据对模型进行验证.计算结果表明:该模型能够实时预测公交浮动车辆到达下游站点的...     

���ڹ������ȵ�С���������򹫽�ת��ģ���о���

在实施公交优先政策时,往往因没有对公交专用道和社会车道所应分担的交通量做出正确的估算而造成道路资源的浪费,以至于无法真正实现公交优先的目的.本文以公交车与社会车辆的行程速度差异为研究对象,通过分析设置公交专用道后两种交通方式间的转移情况,在保证公交车服务水平的前提下基于路阻函数研究了不同公交车比例下公交车和社会车辆的行程速度曲线,并确立了小汽车向公交车的转移关系.研究结果表明,针对不同的居民出行量及模型参数值,公交车在一定的比例范围内时小汽车用户选择公交出行,并使道路交通系统达到最优.该模型可应用于城市现有道路改造时公交专用道设置及确定公交车发车间隔的参考依据.     

公路平曲线超高／反超高对车辆操纵的影响

为得到超高率对车辆方向控制的影响,以“道路-驾驶人-车辆”仿真系统为手段,以超高率／反超高率和行驶速度为试验变量,以小客车为仿真车型,以一条设计速度为30km／h的三级公路为试验对象,进行了三维路面上行车动力学的仿真试验．试验结果表明：①超高会减轻侧向力作用下轮胎的侧偏角,从而减低对方向盘角输入的需求;②超高会减小弯道上的轮胎拖距,并减弱前轮转动对车体的抬升作用,明显降低曲线行驶时的操舵矩,从而使操纵变得容易;③超高也会增加车辆的侧倾摆动（朝曲线内侧）,对于低速车辆,其摆动会更明显;④小半径曲线上的双向路拱或者反超高会增加转向需求,当车速较高时,其方向将难以控制．     

城市公交停靠站设置常见问题及对策

公交停靠站设置不合理,会导致道路通行能力的下降,针对目前城市公交停靠站设置常见的问题,根据公交线路走向、道路横断面形式及交叉口的交通状况,结合公交停靠站类型、规模与道路用地可能条件等情况,从减少公交车辆和其它非公交车辆相互干扰的角度出发,给出解决这些问题的可行方案。     

基于多维时空参数的道路短期交通状态预测

城市道路交通状态会同时受到时间、空间多维因素的影响. 为对城市道路短期交通状态进行比较准确的预测,本文在分析多维时空参数的基础上,构造了基于支持向量机（SVM）的不同维数的道路短期交通状态预测模型,并通过贵阳市中心城区的出租车GPS数据对各种模型的预测精度进行了检验,分析各时空参数对道路交通状态的影响程度. 结果表明, 基于目标路段先前流量数据及下游路段交通状况的SVM模型具有较高的预测精度. 为了进一步分析该模型的性能,将其与线性回归模型和ARMA模型进行了比较,实验结果显示,本文提出的SVM模型具有较好的预测效果,表明该方法是进行道路短期交通状态预测的有效手段.     

道路速度控制措施

行车速度与交通安全之间存在着密切的关系,过高的行车速度或过大的速度差均会对道路交通安全造成不利影响。在道路危险段采取必要的速度控制措施,能够帮助驾驶员排除一些不稳定因素的影响,使其充分地预见到道路的线形条件和路侧状况,从而对驾驶速度和行为做出正确的判断。探讨了合理的确定道路速度限制或控制的标准,对比分析了各类道路速度控制措施的使用效果、适用条件,给出了道路速度控制措施的一般设计方法。     

高速公路隧道临近段车辆换道持续时间生存分析

为研究高速公路隧道临近段车辆换道行为,提高隧道路段行车安全水平,在广东省的3条高速公路隧道临近路段开展自然驾驶试验,采集换道车辆的行车轨迹以及周围行车环境等数据。基于采集到的车辆换道数据,采用生存分析的全参数估计方法,考虑不同驾驶人换道风险感知水平的异质性,构建随机参数加速失效时间(AFT)模型,分析隧道临近段行车环境、车辆运行状态等潜在因素对车辆换道持续时间的影响。研究结果表明：相较于固定参数AFT模型,随机参数AFT模型具有更好的拟合优度;至隧道进口的距离、起始车道前车的车速差、换道方向和至目标车道前车距离会对高速公路隧道临近段车辆换道持续时间产生显著影响;车辆换道位置距离隧 道进口越近,至目标车道前车的距离越近,换道持续时间越短;相较于换道车辆车速大于起始车道前车的情况,换道车辆处于非跟驰状态和车速小于起始车道前车时,换道持续时间分别增加 7%和20%。研究结果可为高速公路隧道临近段交通安全设施改善和微观驾驶行为模型构建提供理论依据和方法指导。     

基于模糊扩展卡尔曼滤波的轮毂电机驱动车辆纵向速度估计算法

为了获取轮毂电机驱动车辆的纵向速度,设计了基于轮速信号和车身加速度信号的扩展卡尔曼滤波的估计算法,建立了研究对象的离散状态方程和测量方程,并采取不同的扩展卡尔曼滤波器对测量信号进行滤波去噪处理和车辆纵向速度估算.通过模糊控制器,对车速估计滤波器的估算参数进行实时动态调节,实现了估计算法的自适应性.研究结果表明,在路面附着系数为1.00的良好路面上,估算得到的车速和动力学模型输出的实际车速误差小于2%;在路面附着系数为0.25的路面上,最大估算误差小于10%.      

公路线形设计与运行速度及交通安全的关系分析

通过论述山区道路线形设计与运行速度及交通安全的关系,分别从平面因素、断面因素、线形组合等几个方面分析线形设计与运行速度的关系.运行速度能够实时反映驾驶员生理和心理的变化,这是综合驾驶人、车辆、道路状况等信息之后表征出的车辆状态.     

小汽车出行群体向公交出行转移的可行性研究

近几年一些大中型城市机动车保有量迅速增加,城市交通拥堵问题越来越严重,小汽车出行过多地占用了城市道路资源,促使部分小汽车出行者转向公交出行,能够提高道路资源利用率,缓解城市交通拥堵问题。选取小汽车出行群体为研究对象,经过预调查得出了影响小汽车出行和公交出行的不同因素,利用正交设计方法,设计了调查场景并进行了SP／RP调查。根据调查数据建立了MNL模型及修正SP＆RP模型,通过对模型的敏感性分析得出,在一定范围内降低公交票价和缩短公交出行时间能够提高公交吸引力,吸引部分小汽车出行者转向公交出行。     

道路交通系统演化的非线性动力模型

为揭示各类交通规划管理政策和先进技术对道路交通系统的影响，构建了描述能源储备 量、机动车保有量和路网面积动态演化的三维非线性动力模型，重点对均衡解的存在性、唯一性 和稳定性进行分析。同时，通过数值试验验证了所得结论的正确性。结果表明：若所有变量及参 数为正，则有实际意义的均衡解唯一且稳定；若满足可供机动车行驶的能源增长率降低城镇开发 边界扩大、共享泊位供给量增加、机动车的平均能源消耗量增加中任一条件，则均衡平均车速提 高；当满足一定条件时，路网面积和路网容量的换算系数增加会提高均衡平均车速；存在最优行 驶机动车比例，可使均衡路网饱和度达到最低。     

基于极限学习机的公交行程时间预测方法

以公交车GPS数据为基础,建立了基于极限学习机方法的公交站点间行程时间预测模型.依据GPS数据在站点附近的特征表现,定义了公交车到站临界点,并分析了临界点处车辆的5种运行状态;提出了公交车到站时刻估算方法,进而得到公交车行程时间数据;通过分析公交车行程时间数据内在特征,确定了极限学习机模型关键参数及其纬度;最后,以长春市88路公交车GPS数据为基础进行了方法验证.结果表明,所用ELM方法预测误差约为11%,并与应用广泛的BP神经网络、RBF神经网络、SVM进行对比分析,发现ELM方法在满足精度前提下拥有更快训练速度与预测可靠性.     

考虑多路径选择的定制电动公交线路优化

为提高定制电动公交系统运营效率,本文探讨了考虑多路径选择的定制电动公交线路优化问题。首先,构建描述该问题的混合整数规划模型,以实现线路与路径的双重决策优化。模型以运营总收益最大化为目标,在约束中考虑定制电动公交特性,如车容量,乘客出行时间窗,续航里程,访问站点数等。其次,为求解模型,设计新的自适应大邻域搜索算法,提出相应的初始解生成规则和邻域搜索算子,并通过算例验证算法的有效性。最后,基于实际路网及乘客出行时空需求进行实证分析,验证多路径选择可进一步优化定制电动公交线路。结果表明,本文方法可根据优化目标为运营者提供多种线路运行方案,为定制电动公交线路规划提供依据。     

基于变加速度的高速公路平直路段运行速度模型优化

通过研究典型路段车流的运行速度规律,分析汽车在平直路段上的实际行驶方式,提出了平直路段变加速度的运行速度测算方法和预测模型.该模型很好地描述出汽车在平直段上的实际加速状态,动态反映加速度与速度、加速度与期望速度间的变化关系,经与汽车直线路段速度距离加速曲线图表对比,速度预测模型精度较高.平直路段变加速度法优化、完善了现有平直路段的运行速度预测模型,为公路运行速度的合理取值提供了理论支持.     

高速公路限速设施对车辆燃油效率的影响研究

目前,为控制车速,我国在高速公路各路段设置了为数众多的限速设施,虽在一定程度上提高了道路交通安全,但对车辆的燃油效率和尾气排放却造成了不利的影响.为量化研究这一影响的程度,在对多条高速公路开展实地调研的基础上,分析了某一路段由于限速设施的存在而带来的车辆速度变化,继而运用车辆微观仿真软件TruckSim得到车辆在这一过程中的燃油消耗量;同时应用运行速度预测模型,计算假设限速设施不存在时车辆的行驶速度以及在这一预测车速下车辆通过同一路段的燃油消耗量,通过量化对比发现限速设施的存在成倍增加了燃油的消耗,这对控制尾气排放是极为不利的.最后提出在限速设施铺设前,应基于多种因素综合判断,全面考虑其可能带来的正负效应,真正做到科学、合理地使用限速设施.