基于反馈门信号控制系统的南宁市交通治堵方法

反馈门信号控制系统作为一种基于动态调控的城市交通治堵方法,具有重要现实价值。首先,阐述反馈门信号控制系统的技术原理;其次,以东葛园湖路为例总结南宁市反馈门信号控制系统的成功经验,针对该区域干线路网相对发达、干线流量相对集中甚至产生局部拥堵的特点,南宁市交管部门试点反馈门信号控制系统,通过构建虚拟封闭区域及其外部干线节点反馈门系统,对封闭区域内部进行动态车流监测,经系统平台算法直接生成信号调控方案反馈至外部干线节点,实现通过时间调控进而均衡车辆空间分布的效果;最后,实践结果表明,反馈门信号控制系统的应用,有效控制了南宁市晚高峰时期驶入、驶出区域的车流量,使区域交通同拥堵指数得到明显下降,区域交通运行状况得到明显改善。     

基于MPC的城市路网交通管控方法

在过饱和状态下,交通流的特征异常复杂,缺乏稳态交通流的概念.为改进城市路网交通的动态管控,引入模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)方法.将动态扰动建模纳入MPC框架中,以更好地应对实际交通流的变化;通过改进存储-转发机制,建立更准确的区域交通模型,更贴近实际排队长度;提出一种分层优化的区域交通协调管控方法,以应对过饱和路网交通的挑战,为缓解网络局部交通拥堵、提升路网交通运行效率提供理论支持.     

交通信号控制子区模糊动态划分方法研究

针对城市交通信号网络控制中控制子区的动态划分问题,应用模糊推理理论提出了交通控制子区的模糊动态划分方法.提出用于表示路口间协调控制需求大小的协调系数的概念,综合考虑了路口间距、交通流离散性、主干道交通流量、主干道交通流构成及周期等5个因素的影响,给出每个因素影响系数的计算方法,确定了协调系数的模糊推理方法.选择案例网络进行仿真并与Synchro的相关数据进行了比较,给出了利用协调系数进行控制子区动态划分的判断依据.     

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在现代智能交通系统中,短时交通流预测是实现先进的交通控制和交通诱导的关键技术之一.为了提高短时交通流预测的准确性,本文提出了一种基于组合预测模型的短时交通流预测方法.一方面,根据当前的交通流数据来动态调整其对未来预测的影响;另一方面,通过对历史交通流数据的时空特性分析,利用数据挖掘领域的相关知识寻求与当前交通流特性最为相似的历史曲线,并以其为基础来获得预测值的匹配值;然后,将二者获得的信息进行融合,采用多种不同的组合方式来实现短时交通流预测.以厦门市莲花路口断面的交通流量为例,通过对仿真图像和数据的分析,得出各种组合方法的预测平均绝对相对误差均小于10%,能够较好地满足交通诱导系统的需求.     

OV 模型交通流阻尼特性研究

对交通流跟驰模型施以拉氏变换（或z 变换）,转换为控制系统传递函数形式, 进而通过分析传递函数来探讨交通流系统稳定性及控制方法,这是交通流稳定性理论研 究重要方向之一.为进一步挖掘分析稳定交通流系统在稳定状态下动态特性,基于最优速 度跟驰模型,以控制理论时域分析方法,研究了交通流系统在欠阻尼和过阻尼两种情况 下阶跃响应动态特性,并以仿真算例验证了理论正确性.过阻尼较欠阻尼交通流系统稳定 性好,但调节时间更长,若将交通事件抽象为阶跃响应,通过分析交通流系统调节时间、 超调量等参数,可为计算交通事件持续时间作参考,进而制定合理有效的交通管理措施.     

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城市交通流信息中包括大量可用于改善交通运行状况的规律.本文以交通流微观信息特性和规律为基础对交通流信息的宏观特性和规律进行了分析和研究,从宏观层提出了由交通结构、交通流流量、流速和密度构成的四元流体结构,探讨了交通流四元流体结构的随机性和不确定性,分析了四元流体结构的周期相似特性和区域关联特性.作者结合北京地区具体交通数据,对交通流四元流体结构的周期相似性和区域关联性进行了实证分析.结果表明:我国许多城市的交通流经常处于超饱和状态,交通流不畅、梗阻现象时有发生,但从全局来看交通流体仍呈现有序性;同时,交通流四元流体结构具有周期相似性和区域关联性,宏观上是可控和可预测的.     

交通流短时预测研究进展

交通短时流预测是交通控制和交通诱导的基础和关键技术之一,经过几十年的研究已出现200多种预测方法。首先对城市道路交通流短时预测方法进行分类。然后分析、归纳了交通流预测领域的最新研究进展,总结出几类最新的研究趋势：综合模型应用,组合模型应用,时空相关性研究,单断面向多断面、路网扩展研究,单步预测向多步预测发展研究,以及基于反馈的动态预测。最后,展望了今后交通流短时预测的研究方向。     

上海综合交通模型体系构想及成果

介绍了上海综合交通模型体系的总体构想,包括总体目标、基本功能、框架结构、工作机制、公共平台等几个方面,计划分为三期完成。一期研究成果包括：公共交通系统模型研究层面从既有模型的全网层面深化到客运走廊层面,新增公交票价、道路车速等客流影响分析技术;道路交通系统模型研究层面从5个区域网络的宏观层面拓展到19个行政区、县网络的中观层面,校核线从2条扩大到4条,改进了车流分析技术;世博交通系统模型反映世博交通与日常交通流的高强度叠加特性,开发交通流叠加分析、交通供需迭代反馈分析,游客活动链等新技术;虹桥枢纽系统模型针对枢纽内交通系统多、集散客流规模大等特点,采用交通方式功能分析、用地开发交通影响分析等技术,预测枢纽本体及周边影响区域的客流、车流特征。     

基于交通流时间序列相似性的NCut城市路网分区算法

针对大规模城市道路交通路网分区的实际需求,基于可反映时间序列变化趋势的皮尔逊相关系数和度量空间关系的欧式距离,构建了一种衡量交通流时间序列相似性的综合指标; 结合交通流时间序列的时空相似性特点,引入子区内的空间连通约束,利用归一化割(NCut)算法设计了一种改进的路网静态分区算法; 为体现交通路网分区的时变特征,选取了合适的评价指标来确定每一时间段内合理的分区数量,提出了一种基于时间序列的NCut路网动态分区算法; 利用北京市东北二环区域内采集的路段交通流速度数据,应用所设计的算法对7.23 km2的路网进行分区,对比了晚高峰时期的分区效果。研究结果表明:所提出的分区算法能实现对路网内不同区域交通状况的有效识别,以30 min为间隔的动态分区算法能划分出数量和范围随时间变化的多个可变子区域; 与子区数固定为2、3、4、5的静态分区算法相比,动态分区算法的评价指标分别提升了63.77%、50.06%、6.43%和7.13%,提高了路网分区效果。可见,本文提出的动态分区算法在保证子区内部连通性的基础上可将异质路网划分成多个内部同质子区域,并充分体现交通流动态演化的时空特性,有利于制定动态的多区域边界控制方案。      

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交通流密度是衡量道路服务水平的指标之一. 当交通流中车辆长度和速度变化较大时,占有率则可以更好地反映交通流密度状况. 占有率的测定能够考虑到车辆的长度和速度变化,但是其值受到测量区域长度的影响,并且在混合交通情况下测量值缺乏准确性. 对于没有车道行驶规则的混合交通流,应当以整条路段为单位进行交通流分析. 因此本文提出了“区域占有率”的概念,且利用仿真技术验证其有效性. 对混合交通流条件下的占有率和区域占有率进行比较分析,区域占有率可以更合理地描述混合交通流的密度. 同时,得出混合交通条件下的区域占有率和交通流速度关系,证明了混合交通流条件下区域占有率提出的合理性和准确性.     

基于交通环境容量的区域交通动态调控模型

近年来,随着社会经济的发展,交通运输系统已经成为一个主要的空气污染源.为了保护城市空气质量,同时尽量满足居民的出行需求,应该把控制机动车排放和改善道路通行效率结合起来考虑.针对此问题,本文引入交通环境容量和宏观交通基本图,采用多目标规划模型来描述区域机动车排放和路网通行能力之间的关系,并通过动态交通调控机制降低重点区域内的交通排放总量.本文将该调控理论应用于南京某路网的管理过程中,仿真结果显示,交通环境控制效果比较显著,同时道路通行能力也得到一定程度的保证.文中相关的理论与实践,可以为城市区域交通管理和污染控制提供重要参考.     

城市信号控制路网中的路段行程时间估计方法

为了精确检测城市信号控制路网中的路段动态行程时间,分析了路段流量受交通信号控制策略影响的波动规律,提出了基于交通量图偏移的路段行程时间计算方法。研究了不同断面交通量图的相似性,根据最大相似度时交通量图的偏移,计算了断面间路段动态行程时间,并与调查结果进行了比较。比较结果表明:在城市路网封闭路段,平峰、高峰的不同时间长度内(5、10、20 min),平均行程时间最大平均相对误差为7.1%,因此,计算方法可行。     

不确定交通需求下交叉口信号配时区间优化模型

为解决混合交通流的不确定需求，合理描述不确定参数用以信号配时优化，本文提出交叉口信号控制配时参数区间优化模型。首先，以高峰时段5min采集标段数据，构造交通量区间，修正Highway Capacity Manual 2010(HCM2010)饱和流率计算公式，估计混合交通饱和流率区间；其次，构建信号配时参数区间非线性多目标规划模型，并以交叉口服务水平为性能目标，利用区间序关系与区间可能度模型进行转换，采用多层嵌套遗传算法求解；最后，以北京市道路等级相差较大的两相位与三相位交叉路口高峰时段数据为例，验证信号配时区间优化模型，并运用 VISSIM软件进行仿真比较。结果表明：本文所建模型可行、有效，且考虑饱和流率区间的信号配 时区间优化模型更适合于关键相位饱和流率波动较大的两相位信号交叉口，机动车平均延误和交叉口通行能力较Webster方法分别优化了35.9%和14.9%。     

区域路网货物运输量统计方法改进

为更加准确获取行政区域内路网货物运输量及运输量结构性数据，支撑交通运输行业主管部门决策，在分析区域路网运输量和车辆运输量关系的基础上，依托高速公路收费的全样本数据和公路交通调查数据，采用货车日均断面交通量和等效里程两个类比指标，提出区域路网货物运输量改进的统计方法.按照公路技术等级对区域路网运输量进行细化，拆分得到运输量结构性数据，建立区域路网运输量和车辆运输量之间的联系.以云南省为例进行分析，结果表明：云南省区域路网货运周转量中，高等级公路比例约为71%，其中，高速公路比例达54%；云南省与外省区域间车辆流动性不大，经济开放程度不高.     

基于四阶段法的兰州市雁滩商业圈交通需求预测

交通需求预测是交通影响分析和区域规划中的重要组成部分,可以提前消除和避免一些交通隐患和交通问题。兰州市雁滩商业圈作为兰州市重要的新型商业圈,由于发展速度快、建设规模大,对周边的交通产生很大影响。利用四阶段法,得出交通需求预测结果,该结果能够直观地表示出未来规划年潜在的交通出行量,为雁滩商业圈新建企业的交通影响评价及城市区域规划提供理论依据和指导。     

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干线交通控制系统能有效减少机动车运行延误. 本文以系统延误最小和绿波带宽最大为目标,构建了基于系统周期和相位差最优的干线交通控制模型,以双向有隔离的北京城市主干路——皂君庙路—大柳树路（含4个信控交叉口）为实例,提出了两种线控优化方案,通过VISSIM仿真对该交叉口及其所在路段优化前后的交通状况进行了比较. 结果表明：在北京市这类行人流量较大、交叉口布局紧凑的道路条件下,采用重叠相位能更好地优化线控系统;应用本文提出的控制策略对该路段进行线控优化后,交叉口总信控延误减小了59.6％,主线上的南向北和北向南平均行程速度分别提高了140.0％和51.7％,交通运行效率显著提高.     

混合交通路口动态多级模糊信号控制

在城市交通控制中,交通路口各个方向的交通流分布不均匀,车流到达随机性大,非机动车与行人对交通路口信号控制有影响.针对此特点,利用多级模糊控制理论,提出了以车道组流率比为基准的混合交通路口变相位、变相序、变周期的动态多级模糊控制算法.最后用VC 语言进行了编程仿真,结果表明,与传统四相位信号控制相比,该控制算法效果较好.     

Comparison of Pre- & Post-Olympic Traffic: A Case Study of Several Roads in Beijing

During the 29th Olympic Games, the Organizing Committee proposed and applied a series of traffic control measures. This paper first introduces the traffic control measures, and then analyzes their effects on road traffic structure and volume. It resulted that the ratio of non-motorized vehicles and buses are directly proportional to the intensity of traffic control, while the traffic volume and V/C ratio are inversely proportional to it. The survey data indicated that with the launch of the traffic control measures, the ratio of passenger cars on expressway declined by 15.68% while that of buses inclined by 2.85% in AM peak. The vehicle volume of expressway, arterial road, secondary road, and branch road declined by 18.84%, 22.13%, 38.5%, and 24.63%, respectively by lane, while the V/C ratio decreased by 59.09%, 20.00%, 68.75%, and 6.25%, respectively, in AM peak.     

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为了确保第29届奥运会顺畅进行,北京交通部门组织实施了一系列交通需求管制措施。本文首先对北京奥运交通管制措施进行了简单介绍,然后基于实际调研数据分析了交通管制对道路交通结构和流量的影响,发现道路非机动车和公交车辆与管制强度成正比,道路流量和负荷度与管制强度成反比。数据分析表明,实施奥运交通管制后,早高峰快速路小汽车比例下降15.68%,公交车比例增长了2.85%;快速路、主干道、次干道和支路单车道机动车流量分别降低了18.84%,22.13%,38.5%和24.63%,道路负荷度分别降低59.09%、20.00%、68.75%和6.25%,保证了奥运赛事交通组织的顺利进行。     

奥运前后道路交通运行状况调查与分析

为了确保第29届奥运会顺畅进行,北京交通部门组织实施了一系列交通需求管制措施。本文首先对北京奥运交通管制措施进行了简单介绍,然后基于实际调研数据分析了交通管制对道路交通结构和流量的影响,发现道路非机动车和公交车辆与管制强度成正比,道路流量和负荷度与管制强度成反比。数据分析表明,实施奥运交通管制后,早高峰快速路小汽车比例下降15.68%,公交车比例增长了2.85%;快速路、主干道、次干道和支路单车道机动车流量分别降低了18.84%,22.13%,38.5%和24.63%,道路负荷度分别降低59.09%、20.00%、68.75%和6.25%,保证了奥运赛事交通组织的顺利进行。