城市主干路基本路段交通流仿真分析

应用Vissim仿真系统,结合实测数据,对城市主干路基本路段的交通流进行了分析.通过对仿真模型输出的数据进行分析,发现城市主干道交通流呈现出不同的相位特征,应用"三相交通流理论,在城市主干路基本路段的流量-密度平面中将交通流划分自由流、同步流和堵塞流3个相位,并具体讨论各个相位的交通流特性,确定了各个相位的关键阈值,标定了每个相位的区域范围.     

基于Vissim的3相交通流理论应用

交通流状态演变机理的研究是交通流理论中重要的一部分.以不同交通负荷下的城市快速路路段来研究城市快速路路段交通流状态演变的机理.由于无法进行大规模交通调查,所以利用Vissim仿真软件,仿真不同交通流量下路段交通流特性的变化情况.统计分析仿真数据,研究了不同交通状态下交通流的特性,并对各个交通状态转变的阈值作了界定,标定了每一种交通状态的密度取值范围.结果表明,在不同的交通负荷下交通流呈现不同的状态,路段上的交通流状态呈现为自由流相、同步流相和宽幅运动阻塞流相3种状态.      

不同道路条件对城市路段交通流特征的影响研究

以北京市快速路和主干路作为研究对象,基于微波检测器和视频检测器数据,研究城市路段交通流特征的影响因素.论文利用非线性回归的方法确定路段的通行能力和临界速度值,并采用独立样本T检验的方法评估交通设施属性、道路平纵线形、车道数量以及道路出入口4个因素对交通流参数产生的影响.研究结果表明,城市道路受到间断流设施影响、线形复杂化、车道减少以及出入口车流干扰等因素的影响,城市基本路段的自由流速度、通行能力及临界速度均有不同程度的降低.其中间断流设施对交通流特征参数的影响最为明显,间断流设施相对于连续流设施自由流速度减少了39.8%,通行能力折减了64.29%.车道数对自由流速度的影响次之,单向4车道比单向3车道路段自由流速度增加了16.81%,通行能力增加了14.29%.     

一类动态交通分配中的输出流模型及其数值解法

已知路段输入流,基于Greenshields提出的速度-密度关系模型以及Jayakrishnan et.al提出的改进的Greenshields 速度-密度关系模型所描述的路段交通流特征,分别给出了关于路段输出流的常微分方程模型.针对无法得到该模型的解析解,利用龙格-库塔-芬尔格算法给出初始条件下的数值解.在已知输出流的条件下,每个时刻的路段交通流的行程时间也相应给出.仿真结果表明,针对两类不同速度-密度关系所建立的输出流模型,所得到每个时刻的输出流基本相似,但路段行程时间存在明显差异.与交通流调查数据比较,基于改进的Greenshields速度-密度关系的输出流模型的行程时间更接近真实情况.     

城市快速路交通流状态跃迁的实证分析

根据北京市二环路的实测数据分析了在高交通需求条件下的城市环路交通流特性,研究了交通流在临界密度附近的稳定性和车道间车流的同态性,即速度跃迁概率和车道间交通参数的偏差,结合三相位交通流理论中的同步流概念,将交通流状态划分为4个相位：自由流、高速同步流、低速同步流和堵塞,并通过实测数据分析了交通流在4种状态间的时间和空间演变规律。结果表明：分析得到的交通流状态和状态间时空变化规律,对交通流的短期预测、控制和诱导具有应用价值,同时也为分析交通拥堵机理、建立合理的交通流模型提供了理论基础。     

考虑速度空间横向伸缩效应的混合交通流模型

为了深入研究和刻画城市机、非车道间无硬隔离路段处较为常见的混行现象,针对车辆在不同速度下导致道路空间发生横向伸缩的效应,建立一种以元胞自动机为基础的耦合模型,元胞空间实际容量根据交通条件伸缩变化。针对机动车流引入了加速受限、主动减速等规则;为非机动车流设计了舒适驾驶空间、换道规则。通过数值模拟,研究了机非混行路段交通流的特性和道路横向空间的变化。结果表明:模型可推导出非机动车饱和流相位在机非混行路段对应密度范围扩大;非机动车流在拥堵流相位中,机动车流对非机动车流的影响表现出差异性;较真实地反映了骑行者寻求安全、舒适的驾驶空间;机动车中等密度下对横向扩张效应影响较为明显;横向压缩效应的发生较符合交通流基本规律;机动车道混行交通产生的偏析现象是非机动车主导,偏析效应会随着非机动车换道概率的降低和密度的上升而加强,并加剧道路拥堵。因此在混合交通流的建模当中,考虑道路横向空间实际容量以及造成其变化的因素,是能够较真实地体现机非干扰的,从而使得模型更贴近实际。     

基于改进BP神经网络的交通流数据融合

提出一种改进BP神经网络的交通流数据融合算法,通过对融合模型以及融合算法的改进,实现融合精度及容错能力的提高,最终利用某城市主干路的交通流实测数据进行实验验证.验证结果表明,本文提出模型可以通过LSE值验证且融合精度可以达到94%以上,因此利用改进BP神经网络可以有效进行交通流参数的融合,并可以较为准确反映路段平均速度的变化,为交通流的预测与诱导提供理论支持.     

快速路路段类别事故率与交通流状态关系

选取基本段、合流段和分流段作为比较对象,对快速路不同路段类别的事故率与交通流状况的关系进行研究.采用临界速度区分饱和流和非饱和流,利用交通密度划分交通流水平,统计其事故率,并比较直、曲线形和分(合)流模式以及分(合)流点上(下)游区事故率分布差异.研究结果表明:对于非饱和流,事故率随交通密度呈现二次函数变化,其中合流段事故率显著大于分流段和基本段事故率;对于饱和流,事故率随交通密度呈现指数函数变化,但3种路段类别间事故率差异不显著,直、曲线形和分(合)流模式以及分(合)流点上(下)游区对事故率变化趋势有较大影响,其中在分流段的影响更为显著.     

城市道路冰雪路面交通流状态特性研究

在采集冰雪期北方城市主干路交通流数据基础上,采用多元统计中的因子分析法对冰雪期不同路面状态上的交通流状态进行研究,并对因子得分进行聚类分析,将交通流状态分为三类,根据这三类交通流状态在各种路面状态下出现的频率,再次聚类,得到不同路面状态下关于交通流状态的分类。这一结果为中国北方城市冬季交通诱导系统中交通流状态的识别提供了一定的理论基础和依据。     

基于局部路网空间结构特征的无检测器路段交通流预测方法

城市路网中存在大量尚未布设交通检测器的路段，其交通流数据难以获取，不利于开展精准路网管理，为此提出了利用局部路网空间结构特征预测无检测器路段交通流量的方法。基于有检测器路段的海量交通流数据，分析局部路网空间结构特征与路段交通流量之间的相关性；根据路网拓扑关系使用多元线性回归算法估计所有的有检测器交叉口交通流分配权重，并使用多元线性回归算法进一步挖掘局部路网空间结构特征对交通流分配权重的影响；结合空间特征影响度系数、无检测器路段所在的局部路网的空间结构特征及相邻路段的交通流，对无检测器路段进行交通流预测。实验结果表明，路段道路类型、相邻路段数量及相邻路段道路类型这3类局部路网空间结构特征与路段交通流量相关性显著，采用基于空间特征影响度系数对局部路网中只有单个相邻上游和具有多个相邻上游的无检测器路段进行预测，发现其平均误差分别在8%和22%左右。      

基于模糊C均值聚类的快速路交通流相态划分

交通相态的识别问题是智能交通系统里一个关键问题,基于模糊C均值聚类分析可以很好地解决这种没有先验知识情况下的分类问题。文中介绍了三相流理论,根据我国实测快速路交通流数据,利用模糊C均值聚类方法对交通流相态的分类进行了研究,实现了一种交通相态的划分方法,研究结果表明：该方法能够识别出三相流理论中的自由流和同步流状态。     

无信号控制路口通行能力仿真分析

在无信号灯控制路口处,按照可接受间隙理论,分析主路不同流量下对次路通行能力的影响,并对不同主路车流进行比较,找到对次路造成阻碍作用的主路车流之间的定量关系,分析当次路对向车流量变化时,这种定量关系变化趋势,从而为设置信号灯提供依据.     

城市道路交通流预测系统研究

城市道路交通流实时预测是未来城市智能交通系统的重要支撑,近年来受到较多的关注。文中结合国内城市交通状况,分析了城市道路交通流实时预测系统的系统需求,包括功能需求和性能需求,在此基础上提出了系统的逻辑结构和物理结构。逻辑结构主要包括基础数据层、数据处理计算层以及应用层,提出了物理结构巾的4个核心功能服务器：数据库服务器、计算服务器、GIS服务器和Web应用服务器。提小了系统的主要功能和4个主要功能模块,研究了系统的数据流过程,给出了系统实施的技术方案。经过实施检验,所捉系统结构与技术方案具有良好的可行性。     

城市快速路匝道交通特性分析

城市快速路建设的速度远不及交通量的增长速度,且目前我国缺乏对其交通流特性及控制技术的系统研究,大量车流从入口匝道无序的汇入主线,严重影响了城市快速路功能的正常发挥。文中以实测数据为基础,利用设计学原理,分析城市快速路入口匝道交通流特性及其对主线交通流的影响,得出在快速路匝道上的车速特性。     

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。     

城市快速路交通流特性分析

城市快速路是城市道路网的主骨架,对交通状态进行状态划分及稳定性分析,结合城市快速路交通信息采集系统的交通流检测数据,对速度一流量关系模型进行分析,建立了城市快速路快速交通流流量、速度、占有率关系模型,并进行交通流基本参数时变特性和空间特性分析。首先利用基本图理论,对3种城市快速路交通流状态进行稳定性分析。随后,结合北京市典型路段实测数据散点图,对各种速度一流量关系模型的适用范围和适用程度进行对比分析,从而得出Greenshields模型的拟合效果最好。最后分析交通状态转换过程中的交通流参数时变特性和空间特性,对实际交通疏导有指导意义。     

交通干线相邻交叉口动态协调控制研究

建立了交叉口交通流的动态模型,基于该模型实现了交通信号相位的动态配时,提出了一种考虑双向绿波的干线相邻交叉口相位差优化控制方法,并采用改进的遗传算法(GA)进行求解,从而实现交通干线分级递阶协调控制,避免了交通拥挤和堵塞。以济南市经十路干线交叉口为对象,选择不同时段的车流量数据进行仿真研究,仿真结果表明,本文提出的控制方案能够有效地减小车辆排队长度,从而提高干线交通畅通,降低车辆平均延误时间,是进行城市交通干线控制有效且实用的方法。     

城市道路基本路段安全评价指标的研究

根据城市道路中人、车冲突的状况,基于交通流理论研究了一套城市道路基本路段安全评价指标,作为城市道路基本路段交通安全评价的依据和准则,并利用该指标对西安市道路基本路段安全度做了实例分析,安全评价结果符合实际。     

基于行人的信号交叉口右转车控制条件

针对保障行人过街道舒适性和安全性的信号控制问题,考虑行人的过街需求,分右转车与两进口行人完全分离、特定时间段右转控制两种条件,建立信号控制延误和行人干扰延误的分析模型,进而提出相应的右转车辆控制条件。以一四相位十字形信号交叉口为研究对象,采用与左转相位相同和进口人行道绿灯相位禁行两种控制方式进行应用仿真,结果表明,在右转车流量一定时,右转车不受控制时延误与行人流量成正比,当行人流量达到1 000人/h、右转车流量达到400 veh/h时,右转车延误超过C级服务水平延误值的上限;实施控制后,右转车延误随流量的增加而递增,与行人流量无关,且第2种控制方式下的延误更小。