考虑绿灯延长的干线公交绿波优化控制模型

针对绿灯延长控制策略使公交车辆在交叉口实际可通行时间大于社会车辆的事实，研究了考虑绿灯延长的干线信号协调优化控制模型。在MAXBAND模型考虑公交车运行速度和站点停靠时间的基础上，选择以绿灯起点作为绝对相位差的计算依据，结合最大延长绿灯时间改进对公交车辆的绿波带宽约束和时间-距离的几何关系约束，并使用Matlab求解改进模型相关参数。选取平均排队长度、社会车辆平均延误、公交车平均延误、平均停车次数和人均延误作为模型的评价指标，并使用Vissim软件对其仿真实验。实验结果表明，在无公交专用道且不考虑车辆排队影响的情况下，改进模型相较于在MAXBAND基础上考虑公交车行驶速度和靠站停车时间模型而言，5个评价指标均至少提升了2.87%;相较于MAXBAND模型而言，由于改进模型未考虑交叉口车辆排队情况，公交车平均延误增加了1.87%，但其他4个指标均至少提升了1.71%。      

公交车与社会车辆混合行驶下的交通流模型研究

速度在交通流模型中通常定义为路段车辆的平均行驶速度。但是当路段上社会车辆与公交车辆混合行驶时,社会车辆的平均速度往往要高于公交车辆的平均速度,如果将路段所有车辆的平均行驶速度作为公交车辆的平均速度或社会车辆的平均速度是不合理的。因此,通过对实测数据的分析,本文分别建立了公交车辆与社会车辆的速度模型,这两个模型为正确地分析路段车辆的运行状态、合理地计算车辆路段行驶时间提供了参考。     

不同行驶工况下轻型汽车排放特性研究

采用底盘测功机模拟车辆实际运行状况,对不同行驶工况下轻型汽车HC、CO和NOx的排放特性进行了研究。试验结果表明,不同行驶工况的平均速度和行驶状态比例对轻型汽车HC、CO和NOx的排放因子影响较大。当汽车在低速工况行驶时,排放因子总体较高,随工况平均速度的增加下降明显;当汽车在中高速工况行驶时,排放因子总体较低,随工况平均速度的增加下降缓慢。同时,当行驶工况怠速及加、减速比例较高时,排放因子相对较高;当行驶工况匀速比例较高时,排放因子相对较低。因此,优化交通,减少拥堵,提高车速,对于降低机动车排放有着重要的意义。     

基于比功率的LPG公交车排放特性研究

为研究LPG公交车排放特性与比功率的关系,推导了公交车比功率(VSP)的计算公式,并采用车载排放测试技术测试了车辆实际运行工况下的排气污染物的排放值和车速,对数据进行处理与分析。结果表明,公交车实际运行的VSP落在-5~5kW/t区间内的行驶时间占比约大于96%。VSP为负时,排气污染物排放速率变化较小,排放因子随着VSP增大缓慢增大;VSP为正时,随着VSP增大,CO和HC的排放速率与排放因子先增大后减小,NOx排放速率呈增大趋势,而排放因子先增大,后缓慢下降。     

城市道路交叉口间歇式公交专用道设置方案研究

公交优先政策造成了社会车辆的延误。在保证公交优先的前提下,提高社会车辆在信号交叉口的行驶效益,实现车道通行能力的最大化,研究了1种城市道路交叉口间歇式公交专用道（intermittent bus lane,IBL）运行模式,在公交车辆通行不受干扰时允许社会车辆驶入公交车道。通过设置预信号实时控制进口道的车辆类型,实现公交专用道的分时共享。考虑信号协同和换道规则,建立3车道元胞自动机模型,采用改进的速度效益模型模拟公交专用道运行状态,引入换道压力模型模拟清空区域强制换道规则。以车辆的平均速度、排队和延误时间等作为评价指标,验证交叉口间歇式公交专用道的设置效果。研究结果表明：(1)相较于传统公交专用道,交通量未达到车道通行能力的50%时,IBL模式下社会车辆平均延误时间和排队时间分别降低6.9%和4.9%,公交车辆平均速度提高3%,平均延误时间降低5%;(2)当交通量达到车道通行能力50%～80%时,社会车辆平均速度提高15%～37%,平均延误时间降低8%～20%,但是公交车辆平均速度降低3.4%,平均延误时间提高5.7%;(3)当交通量大于车道通行能力的80%时,社会车辆平均速度提高6....     

基于纵向平等的干道BRT信号优先方法

在定时式协调信号控制的背景下，以加快BRT车辆运行速度，降低信号优先给社会车辆造成的负面影响为目标，以实现绿灯时间再分配的纵向平等性为基本要求，提出了一种新颖的干道BRT主动信号优先方法。在BRT专用道沿线布设3类检测器，采集BRT车辆的到达时刻。定义了绿灯延长、相位插入、绿灯早启3类优先请求时间窗，有条件地生成和删除不同类型的优先请求，有节制地实施相位插入。给出信号优先贡献和补偿的混合作用方式以及协调方向的社会车辆连续行进的保障措施。遵循纵向平等性的要求，建立信号优先贡献算法和信号优先补偿算法。在高负荷机动车交通需求下进行仿真试验，给出该方法的最佳参数取值建议；BRT车辆的行程时间降幅超过28%，协调方向社会车辆的行程时间增幅不足5%的结果验证该方法的有效性；BRT车辆的行程时间降幅超过19%、社会车辆的车均延误差异不足1%的结果验证该方法相较于传统方法的优越性。     

驾驶风格对纯电动公交车的能耗影响研究

纯电动公交车在实际运行过程中存在续驶里程有限的问题,且驾驶员驾驶行为对能耗的影响较大。为进一步探究驾驶员驾驶风格对能耗的影响,论文利用全球定位系统（GPS）车速表Pro采集纯电动公交车行驶数据,并用K-Means均值聚类法以加速度标准差为依据将驾驶风格分为激进型、普通型和保守型三类,然后基于理论能耗模型通过MATLAB软件得到各类驾驶风格的能耗,分析驾驶风格对纯电动公交车各行驶片段能耗的影响。结果表明,匀速行驶时能耗随着平均速度的增大先增后减,且与驾驶风格无关;非匀速行驶时随着速度平均值的增大,能耗呈现降低的趋势,而在同一平均速度区间内驾驶风格越激进能耗越高,其中单一加速行驶时,普通型驾驶风格具有更好的经济性,保守驾驶会导致加速行驶时的能耗升高24.8%以上,激进驾驶会导致加速行驶时的能耗升高47.6%以上。     

大型LPG公交车运行工况与排放特性的试验研究

采用车载排放测试技术,对大型LPG公交车辆运行工况和排放特性进行试验研究.结果表明,公交车运行工况与国家排放标准规定的重型车发动机台架测试工况ESC和ETC有较大的差异.试验公交车辆的平均运行车速为16.7km/h,怠速时间占总运行时间的26.6％,加减速时间占61.3％,加减速度主要集中在-0.5～0.5m/s2之间...     

城市公交车与社会车辆混合流速度模型及交通运行状态分析

为了精确解析城市公交车和社会车辆混合运行的状态,在基本路段车速模型适用性分析的基础上,引入公交车流量、社会车辆流量、公交车比例等参数,建立了改进的混合机动车运行速度模型,分别选取单向二车道和单向三车道路段进行交通试验调查,采用Metrocount 5600气压管式车辆分型系统进行数据采集并用于改进模型的参数标定,并分别建立了2种车型的速度差模型,提出了路段混合车流3种不同交通运行状态的评价方法。研究结果表明：同等车流量情况下,不同公交车比例对社会车辆速度的影响表现为3个显著的变化区间;随着路段饱和度的增加,社会车辆和公交车之间的速度差呈现出从几乎不变、快速缩小到接近于零3个较为明显的运行状态;考虑车流组成中公交车比例的变化可以细化路段车流畅通状态、拥堵形成状态以及拥堵状态的判别。     

基于安全与效率的八车道高速公路车辆运行规则研究

探讨了影响双向八车道高速公路车辆运行规则的流量、客货车比以及超车方向等因素,基于流量、平均速度和速度标准差变量构建安全函数,基于流量、速度和时间变量构建效率函数,并从安全与效率平衡角度出发,通过微观交通仿真软件VISSIM对不同流量、车道功能划分及超车方向组合而成的不同交通条件下的车辆运行规则进行仿真,得到了适应于不同交通条件的双向八车道高速公路车辆最佳运行规则,分析了超车方向对车辆运行安全和效率的影响。     

城市客车GTL燃料的全生命周期分析

通过发动机台架试验和道路运行,比较了城市客车使用天然气合成柴油(GTL)和普通柴油的能耗与排放;结合燃料生产阶段和运输过程的数据,分析和比较了两种燃料在城市客车上应用的全生命周期指标.结果表明,与柴油相比,在全生命周期内GTC的总能耗增加63%,石油消耗降低91%,排放有所恶化;而在车辆应用阶段,GTL在不同程度上改善了车辆的性能,其中以质量计的燃料经济性改善5%,VOC,NOx,CO,PM和SOx等排放均有大幅度的降低.     

非港湾式公交停车对道路交通流的影响分析

公交车进出站点不仅影响本身,也给其他车辆运行带来很大干扰。文章首先比较全面地分析非港湾式公交停车影响下道路交通流特征,然后借助于EXCEL软件,构建关于公交停车频率、公交停车时间、最大公交停车长度及其存在时间、道路流量的车速和车头时距多元线性模型,并进行了严格的数学检验。该研究为合理分析路段交通流状况、正确计算区间行驶车速与车头时距提供了依据。     

北京道路工况下公交车PM和NO_x排放特性试验研究

利用综合性车载排放测试系统完成北京典型柴油公交车在道路工况下排放特性的试验研究。结果表明,匀速行驶工况下的NOx排放率与车速呈正线性相关;平均车速为13.3km/h的低速拥堵工况的NOx排放因子是平均车速为41.1km/h的高速畅通工况的近两倍;研究表明,在低速加速的起步过程和低负荷工况下出现较严重的PM排放,须针对这两种工况优化发动机的燃烧品质。     

二甲醚—柴油混合燃料客车生命周期分析

比较了客车燃用两种不同比例二甲醚—柴油混合燃料及普通柴油的能耗与排放。结合燃料生产阶段和运输过程的数据,分析和比较了不同燃料在客车上应用的全生命周期指标。结果表明,与柴油车相比,在全生命周期内二甲醚—柴油混合燃料车的VOC,CO,NOx和PM的排放分别降低,且随着混合燃料中二甲醚比例的增加,有害排放物下降得更多,但混合燃料车的总能耗、CO2和SO2排放分别增加。     

Bus travel time modelling using GPS probe and smart card data: A probabilistic approach considering link travel time and station dwell time

Abstract

Path travel time estimation for buses is critical to public transit operation and passenger information system. State-of-the-art methods for estimating path travel time are usually focused on single vehicle with a limited number of road segments, thereby neglecting the interaction among multiple buses, boarding behavior, and traffic flow. This study models path travel time for buses considering link travel time and station dwell time. First, we fit link travel time to shifted lognormal distributions as in previous studies. Then, we propose a probabilistic model to capture interactions among buses in the bus bay as a first-in-first-out queue, with every bus sharing the same set of behaviors: queuing to enter the bus bay, loading/unloading passengers, and merging into traffic flow on the main road. Finally, path travel time distribution is estimated by statistically summarizing link travel time distributions and station dwell time distributions. The path travel time of a bus line in Hangzhou is analyzed to validate the effectiveness of the proposed model. Results show that the model-based estimated path travel time distribution resembles the observed distribution well. Based on the calculation of path travel time, link travel time reliability is identified as the main factor affecting path travel time reliability.     

A study of the environmental impacts of intelligent automated vehicle control at intersections via V2V and V2I communications

This article presents a novel intersection traffic management system for automated vehicles and quantifies its impact on fuel consumption and greenhouse gas emissions of CO₂ relative to traditional traffic signal and roundabout intersection control. The developed intelligent traffic management (ITM) techniques, which are based on a spatiotemporal reservation scheme, ensure that vehicles proceed through the intersection without colliding with other vehicles while at the same time reducing the intersection delay and environmental impacts. Specifically, the spatiotemporal reservation scheme provides each vehicle a collision-free path that is decomposed into a speed profile along with navigational instructions. The integration of the developed microscopic traffic simulator with instantaneous emission model, provides improved assessments of the environmental impact of traffic control strategies at intersections. The simulator architecture integrates several ITM algorithms, vehicle sensors, V2V/V2I communications, and emission and fuel consumption models. Each vehicle is modeled by an agent and each agent provides information depending on the specific vehicle sensors. The ITM system is supported by V2V and V2I communications, allowing the exchange of information among vehicles and infrastructure. The data include the estimated vehicle position and speed. Compared with traditional traffic management techniques, the simulation results prove that the proposed ITM system reduces CO₂ emissions significantly. The research also shows that these reductions are more significant when the traffic flow increases.     

交通拥堵的治本之道——城市不间断通行道路交通系统介绍

介绍了一种"城市不间断通行道路交通系统"。它是一个能够确保不会堵车的、高效快捷的智能化道路交通系统。这种交通系统没有红绿灯,车辆通行全过程不用停顿等候,排除了各种车辆通行的干扰因素,去除了各种交通瓶颈,避免了不同流向车流之间的交叉干扰,道路通行能力提高6倍以上,能自动保障公交、大中客车全天候畅行,能自动控制道路车流量。在这个系统中,还包括一个快捷高效的公交系统,确保乘坐公交上下班,主城区20 km路程包括换乘时间只需30 min。     

港湾式公交停靠站对路段通行能力的影响

在对南昌市城区主干道港湾式公交停靠站调查的基础上,通过 Vissim 仿真模拟得到大量交通流数据,从港湾式站台设置的长度、站台乘客等待数量、路段车道数、路段车辆的平均速度、站台停止车辆数、以及进出口平均延误时间6个方面建立神经网络分析模型,以路段平均延误车辆/路段实际通行能力作为通行能力的影响折减,运用 Matlab 软件编程求得变量因素与输出影响的连接强度权值 W 与偏置值 B ,为港湾式公交站对路段通行能力影响提供了定量化影响系数。      

运行速度和发动机油耗预测模拟技术研究

描述一种根据九五国家重点科技攻关"公路投资综合效益分析系统的研究"项目研究成果,开发的汽车运行速度和主要经济指标———发动机油耗的预测和模拟技术。本项技术主要是通过改变道路的几何条件、路面状况、交通量、交通组成、车辆特征、车辆载重和环境等因素,预测和模拟上述任一或组合因素的变化对车辆运行速度和油耗的影响。模拟结果将为进一步研究道路纵断面和平曲线的最佳组合、道路的改建条件和路面大、中修养护时机的确定提供决策和分析的数据基础。     

城市客运交通引入电动汽车二氧化碳减排量研究——以哈尔滨市为例

新能源车辆引入城市客运交通,是解决环境污染的有效方法之一.从二氧化碳排放量角度出发,通过扩展二氧化碳排放"自下而上"的研究思路和计算方法,以哈尔滨为案例计算了城市客运交通的总能耗及二氧化碳总排放量.通过分析《省级温室气体清单编制指南(试行)》计算城市客运交通二氧化碳排放的局限性,从交通使用者角度出发,即根据分车型运距、油耗、电耗、气耗等数据,计算城市客运交通的总能耗,乘以相应的排放因子,计算二氧化碳的排放量.以汽油和柴油燃料汽车作为纯电动汽车(BEV)的替代对象,考虑完全替代的极限情况,计算城市客运交通引入BEV车辆二氧化碳的减排量,并对单位能耗、单位电耗、电力二氧化碳排放因子等影响因素进行分析.通过计算可知, 2015年哈尔滨市城市客运交通排放二氧化碳总量为290.1万t,其中,汽油和柴油燃料车辆排放二氧化碳为153.9万t.考虑采用BEV车辆代替全部汽油和柴油车辆,可实现41.3万t/年的二氧化碳减排量.