结合改进跟驰模型的交通流元胞自动机模型

为更好地分析交通流运行规律,实现有效的交通控制和优化,提出结合改进跟驰模型的交通流元胞自动机(cellular Automata,CA)仿真模型.首先在分析正比于速度的间距倒数模型和Bierley模型特点的基础上,改进得到更符合实际的跟驰模型,进而创建的CA模型结合改进跟驰模型计算并离散化得到的加速度,进行车辆及整条车道的状态更新.通过模型仿真,得到速度差灵敏度系数λ、车辆间距灵敏度系数k和安全距离参数α不同取值时的交通流基本图和X-t时空状态图.通过仿真发现,λ,k的取值很大程度影响图形形状,而α的影响较小,同时模型仿真再现了交通流状态的动态衍化过程.通过试验验证,该模型仿真得到的Q-ρ关系曲线和实际交通流一致,且可模拟再现实际交通流的失稳、阻塞演化、走走停停等非线性交通流现象.     

基于单桩荷载试验的群桩荷载与位移关系模拟

为了建立单桩荷载与位移的统一计算方法,基于荷载传递理论和现场模型试验结果,采用双曲线的模型来模拟实测的T-s以及σ-s<,b>曲线,回归相关参数,通过迭代计算得到单桩的Q-s曲线,与实测的Q-s曲线比较吻合.基于等效墩模型,应用单桩双曲线模型参数,对群桩荷栽与位移进行了模拟,并与实测结果进行了对比,还对参数β和g的取值...     

基于实测数据驱动下优化参数的移动下击暴流数值模拟

为实现下击暴流风场高精度数值模拟，基于冲击射流模型开展稳态下击暴流数值模拟，引入网格滑移技术实现下沉气流移动效应的模拟，研究下击暴流移动过程中的风场演变规律；提出以实测数据为目标的下击暴流模拟参数优化方法，将目标风速时程抽象为若干特征点，通过模拟特征点与目标值的误差建立目标函数；将代理模型引入下击暴流模拟参数优化的过程以提高计算效率，并通过数值模型计算设计样本点响应来训练代理模型；通过5组测试算例验证Kriging模型的代理精度和参数优化方法的可行性，采用所提出的优化方法以安德鲁斯空军基地(AAFB)所监测的下击暴流风场为目标进行模拟参数优化，并基于此参数进行数值模拟。研究结果表明：下沉气流喷口速度U_j、喷口移动速度U_T和环境风速U_b的相对值是影响下击暴流平均风速时程时变特征的关键因素；在参数优化过程中引入代理模型替代数值模型参与优化迭代，极大地提高了参数优化的效率；基于最优参数进行数值模拟，显著提高了下击暴流数值模拟的精度。     

基于代理模型的龙卷风数值模拟参数优化

为实现以实测数据为目标的龙卷风高精度数值模拟,在总结已有研究成果的基础上,基于计算流体力学(CFD)方法建立了ISU型龙卷风数值模型,通过参数灵敏度分析确定拟优化模拟参数;提出了以实测数据为目标的龙卷风模拟参数优化方法,引入代理模型提高计算效率并通过数值模型计算设计样本点响应来训练代理模型,采用最大切向速度、最大切向速度处半径及标准化风剖面线形误差3个指标建立目标函数;通过一组数值算例验证了所提出优化方法的可靠性,采用所提出的优化方法分别以龙卷风物理模拟器试验数据和龙卷风现场实测数据为目标进行模拟参数优化,并基于此进行CFD数值模拟。研究结果表明:入口切向速度U_t、模拟器离地面高度H_g和地面移动速度V_T三个参数对龙卷风场影响较大,因此选作为待优化模拟参数;引入代理模型进行参数优化,避免了数值模型直接参与优化迭代过程,提高了优化效率;以龙卷风物理模拟器试验数据为目标的数值模拟结果,与试验数据的标准化风剖面线形误差V_Mp仅为0.034 4;以龙卷风现场实测数据为目标的数值模拟结果,在h=250 m及h=450 m高度处与实测结果的风剖面综合误差V_M分别为0.024 0、0.035 1,均小于训练样本集中模拟结果的误差,采用优化后的模拟参数进行龙卷风数值模拟很好地改善了模拟精度。     

无信号交叉口仿真模型参数标定优化与验证

为优化与验证微观交通仿真模型的微观参数标定方法,结合已有研究针对仿真模型全局参数与局部参数的讨论及对标定结果不同取值方式进行交叉组合,形成4种新的微观仿真模型参数标定方法,并选取等权无信号交叉口作为仿真场景进行分析验证。基于VISSIM仿真平台建立微观仿真模型,以通行能力作为校核指标,敏感性分析选取6个对校核指标影响较大的微观仿真模型参数作为局部参数标定对象,并通过遗传算法进行优化迭代。选取偏差在4%以内的参数组合方案作为标定结果取值分析对象,针对标定结果聚类递归取值选取分散度作为描述参数集中程度的指标。实测交叉口交通数据进行交叉验证试验,对比了4种参数标定方法模拟校核指标的精度,分析了不同全局参数标定方法以及标定结果不同取值方式对微观参数最终标定结果的影响。结果表明:工程实测获取全局参数标定的仿真模型更符合城市车辆实际运行特性,标定结果聚类递归取值能有效提升模型参数标定结果的可移植性;实测全局参数结合聚类递归获取局部参数的方法最为有效,可作为微观交通仿真模型参数标定方法优化研究方向,且为无信号交叉口微观交通仿真模型构建提供基础标定参数。     

The Calibration of High-pressure Common-rail Diesel Engine Based on Polynomial Regression Model

在低气压模拟试验台上进行了高压共轨柴油机模拟海拔5 000m环境的全因子试验.基于试验数据建立了转矩、燃油消耗率和排气温度的含4次交叉项的4阶多项式回归模型,其模型拟合残差率的绝对值均值分别为0.171％、0.140％和0.223％,表明模型具有较好的拟合能力.在此基础上,利用遗传算法优化获得了最佳喷油参数,实现了高压共轨柴油机基于模型的标定.     

高原环境柴油机准维燃烧模型参数优化研究

以准维油滴蒸发模型为基础,建立高原环境柴油机工作过程模型.采用正交试验设计获得燃烧模型关键参数输入样本,以发动机功率、涡前排气温度和最大爆发压力作为目标参数进行模拟.对模拟结果进行回归分析,得出高原环境发动机动力性、热负荷和机械负荷对燃烧模型各参数及其交互作用的灵敏度;基于回归数据建立响应面,并利用改进型非劣分层遗传算法(NSGA-Ⅱ)对燃烧模型参数进行全局寻优,确定高原环境柴油机燃烧模型参数.环境模拟台架试验结果表明:采用优化的燃烧模型计算柴油机外特性,目标参数计算值与试验值最大误差不超过5％.     

交通事故再现计算机可视化方法

研究提出了道路交通事故再现的计算机可视化方法。采用智能化技术，对现场信息进行自动鉴别，将之归类到内定义事故形态中，然后对输入参数优化处理，并自动调用相应的碰撞模型和轨迹模型来对事故进行模拟分析，从而实现事故再现的计算机仿真。     

中国公路车-桥耦合振动车辆模型研究（双语出版）

为了提出适用于中国车-桥耦合振动分析的车辆动力分析模型,首先基于中国桥梁规范中的设计车辆荷载,结合大量调查统计数据和等效静力分析方法,初步拟定车辆动力分析模型的几何尺寸、质量、刚度、阻尼等参数取值,并与国内外广泛采用的几种车辆模型的参数取值进行对比。接着选取4座钢筋混凝土简支梁桥并建立其三维有限元模型,基于车-桥耦合振动数值模拟分析车辆模型的刚度、阻尼等参数对桥梁上动力冲击系数的影响,并对比几个不同车辆模型对动力冲击系数的影响。最后,选择中国湖南省境内一座实桥和几辆不同轴数的重车开展实桥试验,将实测动力冲击系数与所提车辆模型数值模拟获得的冲击系数进行对比。结果表明：动力冲击系数随车辆总质量的增大而减小,随车辆整体刚度的增大而增大,但随车辆整体阻尼的增大呈先减小后增大的趋势;单个车轴的刚度和阻尼对动力冲击系数的影响不明显;车辆总质量是导致不同车辆模型作用下动力冲击系数差异的主要因素;数值模拟结果与实测结果吻合良好,验证了所提车辆模型及参数取值的合理性;该车辆模型可用于中国的设计车辆荷载作用下桥梁的动力响应分析和相关研究,也可用于估算重量相当的不同类型车辆对桥梁的动力冲击效应。     

宏观标定方法在Wiedemann驾驶行为阈值研究中的应用

基于流量速度图对Wiedemann74模型参数标定的宏观方法进行了研究,建立了集成VISSIM、Matlab、ExcelVBA的参数标定平台,以最小化流量速度图的实测值与仿真值的差异为优化目标,应用图像识别方法判剐图像的差异性,利用遗传算法优化参数值,实现了参数自动寻优的迭代过程.建立的参数标定平台能够利用流量、速度等宏观运行数据标定驾驶行为阈值参数,为利用检测器数据实现自动化标定提供了有效手段,为分析驾驶行为特点提供了方法,解决了VISSIM软件中默认参数不适合我国交通状况导致仿真精度不高的问题.利用路侧激光检测器采集长沙市南二环路断面交通数据,根据标定后的参数、实测数据对Wiedemann模型的驾驶行为阈值曲线进行了拟合,根据驾驶行为分区对长沙市南二环路的驾驶行为进行了分析.     

多层LOGIT模型的理论分析研究

合理有效地调整城市各种交通方式分担率以改变城市交通结构已经成为解决城市交通拥堵的有效方法。非集计模型的发展促进了交通方式分担的较大进步,对个人交通行为的分析研究是交通需求预测的一种比较重要的方法。在简述非集计模型发展的基础上,重点推导NL模型以及运用TransCAD对NL模型的参数进行标定,为非集计模型的应用和提高其操作性提供了思路。     

考虑异质性的贝叶斯交通冲突模型

为了构建信号交叉口交通冲突模型,提取29个信号交叉口260 h的交通冲突数据,考虑交通冲突异质性,构建了随机参数（RP-PLN）交通冲突模型和随机效应（RE-PLN）交通冲突模型,采用贝叶斯方法和马尔科夫链蒙特卡罗（MCMC）仿真对模型参数后验分布进行估计,利用方差信息准则和残差标准化决定系数对2种模型的拟合优度进行了比较。研究结果表明：2种交通冲突模型都可以有效处理交通冲突异质性;RP-PLN交通冲突模型的拟合优度优于RE-PLN交通冲突模型;当其他变量保持不变时,直行交通量增加1%可使直右交通冲突增加0.54%;右转交通量增加1%可使直右交通冲突增加0.65%;右转大车比例增加1%,直右交通冲突增加1.06%;物理渠化岛和标线渠化岛的设置可以分别使直右交通冲突降低18.9%和17.3%;设置加速车道可使直右交通冲突降低22.9%;右转半径增加1%,直右交通冲突降低10.5%;安装右转让行标志可使直右交通冲突降低16.5%;设置右转专用相位可使直右交通冲突降低29.8%。     

路段交通流的动力学模型及其仿真

引入超车换道流量,建立了相应的交通流连续性方程。通过对交通流参数的微分分析,建立了路段交通流的运动微分方程。与流体力学对比,根据牛顿第二定律,提出了计算简便的交通压力、粘性阻力系数及粘性阻力,定义来自下游交通波的干扰为交通流的粘性,波速与最大波速之差为沿程粘性阻力系数,沿程粘性阻力与车道长度、流量沿车流方向的变化率、沿程粘性阻力系数成正比,模型能够得出交通流参数之间的关系。仿真实例表明:模型能够反映交通流的基本特性。     

基于粒子群优化的RBF神经网络交通流预测

交通流量预测一直是实时自适应交通控制的关键问题。以城市道路网络中典型的两相邻交叉口为研究对象,提出了基于粒子群优化的RBF神经网络的信号交叉口交通流量预测模型。该模型以RB F神经网络为基础,采用分组优化策略,用粒子群优化算法对基函数的中心、方差和RBF网络权值进行优化,从而提高了网络的预测精度。通过仿真,并与其他算法对比,表明了本文方法的有效性。     

Vissim和Corsim在城市道路微观仿真中的对比研究

对2种最为常见的微观仿真模型Vissim和Corsim在城市路网交通仿真中的性能进行对比评价。以上海市虹口区北外滩路网作为仿真对象,对路网和交通数据进行了收集,基于现实数据进行了仿真模拟,并选取编译简易度、平均控制延误以及断面交通量作为关键指标,运用敏感度分析的方法对2种模型的仿真性能进行对比。针对不同程度的拥挤度设置以及不同规模的交叉口,识别了2种仿真模型表现出的不同特点及其交通运行指标输出的差异性。该差异主要由模型的默认参数设置引起,包括驾驶行为,交通环境以及车辆类型的设置等。因此,研究人员应根据交叉口类型以及饱和程度等,来选择适当的仿真工具。     

关于轮胎的圈模型

综述轮胎圈模型的历史与现状，指出各种圈模型之间差异的物理实质。在此基础上，考虑完全的非线性应变项、正确的初始应力和气压做功公式，利用Hamilton9变分原理得到了轮胎圈模型的一般动力学方程。文献中的方程可由本文的一般控制方程退化得到。利用轮胎的试验模态参数和轮胎圈模型的特征方程确定圈模型的物理参数。对195／70R14型轮胎给出了具体的数算例和试验结果，分析表明所提模型和方法是合理的。     

高速公路可变收费标准模型研究

在介绍可变收费的理论基础上,分析影响高速公路可变收费标准制定的主要因素,并讨论不同时段收费费率同交通量的关系。在设定的可变收费方案下,建立了出行者选择的二元logit模型,根据调研样本,采用最小二乘法对模型参数标定并对设定的可变收费方案进行评价,结果证明可变收费能使交通流在各时段合理分布,从而提高了高速公路的服务水平。     

交通状态检测方法的评价研究

交通状态是一个感觉量，在确定交通状态时存在模糊性，这给交通状态检测方法的评价增加了困难，至今理论上缺乏相关的研究。文中在评价交通状态的准确性时建立了基于用户的评价方法，解决了交通状态的模糊性带给评价上的问题。通过评价检测的准确性可以修正检测模型中的相关参数，从而提高检测的准确度，达到改进检测方法的目的。在综合评价中还考虑了检测方法的时间效率和经济性，可对多种检测方法进行综合评价。     

基于模糊推理的换车道模型

微观交通仿真在交通系统分析和管理方面是1种安全、有效的工具。在交通微观仿真中,用变换车道表现驾驶员行为是1个非常重要的方面;然而,以往的许多换车道模型并没有考虑驾驶员行为的不确定性和认知性。文中利用模糊推理来表现这种不确定性和认知性,从而使换车道行为更加符合现实。通过实际观察数据与模糊推理的微观仿真模拟的结果比较,表明该模型是可行的,有效的。     

基于视频检测技术的城市交通拥堵判别模型

针对日益严重的道路交通拥挤问题,基于视频检测获得的道路占有率、平均速度、车流量3个交通特征参数,提出适用于城市交通拥堵判别的改进模糊综合判别模型。通过研究交通特征参数与道路拥挤状况的关系,提出拥堵预判别和依据不同拥堵状况采用不同权重集合的方法。通过实际采集的视频数据,对算法进行验证,以证明本文方法的有效性。