基于收费数据的高速公路实时网络状态估计研究

随着高速公路建设速度的加快,引发了诸如交通安全、交通拥堵、环境污染等一系列衍生问题.高速公路实时网络状态的获知就是减少拥堵延迟、保障高速公路快捷通畅的方法之一,但是由于基础数据获取的渠道还比较单一,因此在高速公路网络状态估计方面还缺乏科学的指导.本文利用高速公路进出口收费站数据,通过统计技术得到路网的OD量,在改进中观交通仿真模型的基础上,采用仿真手段将动态OD进行网络加载,从而产生实时的高速公路全路网无缝覆盖的网络状态估计.通过真实的山东省域高速公路全网络进行例证,结果表明,本文方法可以比较准确地估计出实时的网络状态,可以得到网络中任意路段的交通流速度、密度、流量等信息,可以为高速公路管理部门发布动态诱导信息、规划检测器设置等提供参考和帮助.     

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以英国M42高速公路线圈交通数据为输入,建立预测模型,提出神经网络OD矩阵预测方法. 将预测结果与该公路3a号至7号交叉口间各支路上自动车牌识别装置测得的车辆数据进行对比,验证其有效性. 解决了以下关键问题：利用线圈数据实现OD矩阵预测的可操作性,该类数据的特殊性是否影响模型构建,通过变异数稳定数据转换能否改善模型性能,能否同时进行单个OD预测. 得到基于训练数据平方根代换的最佳计算结果和单个OD预测模型.     

基于路口转弯流量的OD估计方法研究

机动车起终点矩阵(Origin-Destination Matrix,OD矩阵)的估计是交通规划和 交通管理等工作的重要基础.本文主要研究在采集数据日渐精细情况下的机动车OD估 计方法.基于车牌识别数据提取出路口转弯流量和路段断面流量,在此基础上建立应用广 义最小二乘模型进行机动车OD估计的模型及方法.利用S-Paramics 仿真平台及实测数 据,应用Nguyen–Dupuis 网络和实际城市路网对本文研究的方法进行了对比验证,分析 对比验证了是否已知真实OD、不同的数据输入类型、不同的已知检测量的比例等.结果 显示,与使用路段流量相比,使用转弯流量可以提高OD估计的准确性.     

基于车牌识别数据的机动车OD估计模型

机动车OD矩阵是进行城市道路交通网络分析的核心数据。利用根据车牌识别检测数据分析得到的道路交叉口转向流量以及整体网络中的部分实测机动车OD信息,使用广义最小二乘模型建立整合部分机动车OD信息的路网全样机动车OD估计模型,模型中的OD历史值及分配矩阵应用了真实的部分机动车OD信息推导得到。同时为验证检测数据比例的影响等,使用同一城市两个不同规模的实际道路网络检测数据,结合S-Paramics仿真平台对模型进行验证。结果显示,不同的检测比例对OD估计结果有较为明显的影响,而在较高的检测比例情况下使用转向流量和部分机动车OD信息可以提高路网全样本机动车OD估计的准确性。     

基于卡口车牌数据的交通拥堵改善方案研究

卡口车牌数据含有极其丰富的交通信息,可以获取传统调查方法无法获取的指标,是交通分析的理想数据。提出卡口车牌数据用于交通拥堵分析的思路和方法,即通过卡口车牌数据获取路段流量、转向流量、路段平均行程时间、车辆OD等指标,了解交通特征,进而有针对性地提出改善方案。在原始数据预处理方面,提出基于路网拓扑结构和大数据思想的数据补全方法;在交通分析方面,根据不同分析目的,将研究问题分为明确路径的轨迹分析、明确起(终)点的轨迹分析以及不明确起终点的轨迹分析三类,并分别探讨了其适用性。最后,以千岛湖镇新安东路改造为例阐述具体分析过程。     

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电子不停车收费系统是智能交通应用系统中取得较大发展的子系统. 系统能实时记录车辆的进、出口收费站的时间、地点等数据. 本文以电子不停车收费的交易数据为基础,通过对原始交易数据的分析,确定了数据的处理流程,在此基础上,提出了路段行程速度计算模型,交通流量分布规律分析方法和高速公路站点OD分布、车型比例分布等指标获取方法. 研究以北京市高速公路电子收费数据为例,进行了案例分析. 结果表明,本研究中提出的数据处理和提取技术能较为准确地获取高速公路运营管理中所需的信息,这些信息为高速公路出行者信息服务、高速公路交通运营和规划等提供有效的信息支撑.     

基于ETC电子收费数据的信息提取技术研究

电子不停车收费系统是智能交通应用系统中取得较大发展的子系统. 系统能实时记录车辆的进、出口收费站的时间、地点等数据. 本文以电子不停车收费的交易数据为基础,通过对原始交易数据的分析,确定了数据的处理流程,在此基础上,提出了路段行程速度计算模型,交通流量分布规律分析方法和高速公路站点OD分布、车型比例分布等指标获取方法. 研究以北京市高速公路电子收费数据为例,进行了案例分析. 结果表明,本研究中提出的数据处理和提取技术能较为准确地获取高速公路运营管理中所需的信息,这些信息为高速公路出行者信息服务、高速公路交通运营和规划等提供有效的信息支撑.     

基于卡口车牌识别数据的车辆出行分析

车辆出行是城市道路交通的基本组成单元,掌握城市道路网车辆的出行信息,深入挖掘车辆出行特征与规律,能为城市交通管理提供决策信息.本文基于卡口车牌识别数据,提出了一套车辆出行分析框架.首先对全路网运行的所有车辆的个体出行进行辨识,提取所有车辆出行的路径和行程信息,并从个体和集计层面获取车辆出行的规律特征;利用车辆的多日出行信息和统计特征,提出了车辆职住地识别方法;基于外地车的出行特征,利用 K-means++ 算法对外地车进行分类.在实例分析中,以广州市道路网运行车辆作为研究对象,开展了车辆出行分析,实验结果验证了本文方法的有效性.通过本文方法挖掘的信息对城市道路交通管理具有重要意义.     

基于Optima的实时在线交通流预测方法研究

目前城市道路交通流预测主要是基于物理模型、数理统计特性并融合部分智能预测算法来实现的,而对于一些影响预测效果的重要交通因素,诸如FIFO原则、交通信号控制方案等在现有的预测方法因无法很好地引入和描述而忽略.本文提出了一种基于Optima系统实现的实时在线交通预测方法,通过建立路网模型、需求模型及初始OD矩阵获取路网实时状况,并通过构建关联数据库实现实时路网模型信息、交通信号控制信息的有效对接,依据TRE算法预测路段进出口的累积流量并结合模型分配值、历史数据实现实时在线交通预测.以北京市望京区域为例进行仿真验证,通过误差分析,获得了较为理想的预测效果,验证了该预测方案的有效性.     

定量分析在道路施工交通组织中的应用

基于现状GIS路网,采用TransCAD的OD矩阵反推技术和Vissim交通微观仿真软件,建立了一套道路施工组织方案的定量分析评价方法体系。以无锡市太湖大道快速化改造为例,根据调查流量数据反推得到高峰小时机动车OD矩阵,采用交通分配方法对各方案下的道路流量变化进行预测,分析得到施工影响范围,对交通组织方案进行了量化评估,并提出了推荐方案。     

A Freeway Exit Volume Prediction Method Based on Traffic Origin-Destination Stability Pattern

The traffic origin-destination (OD) data can be directly obtained from the freeway toll data. This information always reflects the vehicle status in temporal and spatial. And the OD information can also be used for making reasonable and effective predictions on the future trends of the freeway entrance volume. In this paper, an algorithm is proposed for predicting the freeway entrance volume based on the analysis of stability pattern of freeway traffic OD data. The contributions mainly include: (1) An information entropy-based method is presented for analyzing stability pattern of freeway traffic OD data; (2) Based on the stability pattern, a new prediction algorithm is applied on massive freeway entrance data. (3) The experimental results show that the proposed algorithm is reasonable and feasible, the accuracy is improved as well.     

多源数据融合法更新公路通道车流OD矩阵

为了低成本地获取高速公路改扩建时交通运行管理用的更高精度公路通道车流OD矩阵,提出了基于工程预备阶段调查车流OD、互通出入口流量、部分路段流量等多元数据融合法更新分车型车流OD矩阵的新方法．该方法基于线性回归法识别需要调整的OD对,并结合互通与交通小区的映射关系调整OD;再利用χ2检验比较分配得到的路段流量与调查得到的路段流量的一致性,以判断调整后OD的准确性．该方法为提高车流OD的精度实行了双重校核．用该方法对京港澳高速公路（河北段）改扩建区域OD调整校核进行了实例分析,结果表明,在数据来源可靠的情况下,可实现对区域OD的更新和校核．     

呼和浩特市快速路出入口交通管理与控制系统研究

通过研究呼和浩特市快速路网和交通需求的特征,确定了呼和浩特市快速路出入口交通管理控制目标和功能需求。结合国内外成功应用案例,从技术层面出发,应用已经较成熟的控制算法及设备,研究提出了呼和浩特市快速路出入口交通管理控制系统。实践表明该系统可对呼和浩特市交通进行有效管理,提高该市快速路及整个路网的运行效率和服务水平,降低车辆油耗和环境污染。     

小学生上下学出行特征分析与管理策略

小学生上下学交通是城市居民出行的重要组成部分,由于家长接送学生时私人小汽车的停放以及机非混合,严重影响了学校门口的交通运行。以小学生上下学出行为研究对象,结合某小学的分层抽样OD调查数据,研究小学生上下学出行方式,并与美国小学生的出行方式进行对比;采集学校所在路段的交通量,绘制12 h交通量时变曲线,与无学校影响的、类似路段的交通量时变曲线进行对比,揭示学校所在路段交通量波动特征和上下学出行结构特征。在出行结构分析和交通量分析基础上,从出行结构和供需关系两方面提出改善小学生上下学交通的管理策略。     

移动式区间交通量信息采集与分析

为解决现行交通量调查方法存在的诸多问题,更准确、有效地获取区间交通量信息,特研发了＂移动式区间交通量信息采集与分析＂系统。此系统由前端和后台两部分组成：前端负责车辆信息的获取,后台负责数据的分析并形成报表。前端设备由蓄电池供电,受环境制约因素少,可以大规模的使用。本套系统还适用于超速监控、智能卡口、OD调查等场合,具有很好的推广应用前景。     

城市快速路分层分布式优化控制方法研究

针对城市快速路控制系统对实时道路交通状况不能及时、有效地响应问题，利用时变的交通状态估计与OD矩阵预测信息，基于智能交通控制及分层分布式思想，提出一个新颖的城市快速路匝道控制方法. 采用基于多项式趋势模型的滤波方法对路段总的交通需求进行估计与预测，提前确定道路将来排队长度的上界；对快速路网未来的交通状态进行预测，基于全局最优的思想，提前为路网中各个匝道建立协调约束，为匝道调节率的制定提供依据. 仿真结果表明，分层分布式的快速路控制系统通过协调各个匝道之间的利益，能够有效缓解高峰出行时的拥堵现象，对实现城市快速路网整体性能优化具有现实意义.     

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城市快速路OD信息是进行快速路交通运营、建设绩效分析的基础,采取恰当方法推算快速路OD矩阵可以减少直接询问OD信息的工作量、避免道路拥堵及其所造成OD信息受到扰动. 本文提出了基于进出匝道交通量和部分路段交通量,以快速路单方向一对相邻进出匝道划分交通小区,应用重力模型与双约束Frator法建立高质量先验OD矩阵,借助TransCAD交通规划软件中的矩阵反推模块进行矩阵推算,多角度检验OD矩阵推算效果的系统方法,并在广州市内环路快速路系统上进行了实例验证. 结果显示,应用本文方法设定先验OD矩阵与推算OD矩阵后,拟合的路段及进出匝道上的分配交通量误差、平均出行距离与日周转量误差均较小. 表明推算OD矩阵具有较高的准确性和可靠性,该方法是适用于快速路交通流分析的一种简便可靠的方法.     

城市快速路系统OD矩阵推算技术研究

城市快速路OD信息是进行快速路交通运营、建设绩效分析的基础,采取恰当方法推算快速路OD矩阵可以减少直接询问OD信息的工作量、避免道路拥堵及其所造成OD信息受到扰动. 本文提出了基于进出匝道交通量和部分路段交通量,以快速路单方向一对相邻进出匝道划分交通小区,应用重力模型与双约束Frator法建立高质量先验OD矩阵,借助TransCAD交通规划软件中的矩阵反推模块进行矩阵推算,多角度检验OD矩阵推算效果的系统方法,并在广州市内环路快速路系统上进行了实例验证. 结果显示,应用本文方法设定先验OD矩阵与推算OD矩阵后,拟合的路段及进出匝道上的分配交通量误差、平均出行距离与日周转量误差均较小. 表明推算OD矩阵具有较高的准确性和可靠性,该方法是适用于快速路交通流分析的一种简便可靠的方法.