城市快速路与地面道路交通整合控制分析

阐述了城市快速路与普通城市道路交通整合控制的必要性,叙述了国内外研究者提出的比较成熟的匝道控制方法及匝道与地面交通整合控制方法,提出了以城市快速路主线流量与匝道流量之和应小于合流处通行能力、主线车辆占有率应小于最佳占有率、速度约束以及普通城市道路地面交叉口的最大排队长度应小于路段长度为匝道控制约束条件;提出了以通过城市快速路系统和地面交叉口的总旅行时间最小为优化目标函数,实现城市快速路与普通道路的上、下匝道整合控制,以取得最优的城市综合交通系统效益.     

一种新的城市快速路行程时间预测技术

根据城市快速路交通诱导和监控系统的实际需要,提出了基于宏观动态流体力学模型的行程时间预测技术,可以动态预测稳定流和非稳定流状况下城市快速路网上任意两点间行程时间.     

快速路路段交通特性研究

快速路的交通特性分析是实行有效的交通控制和管理、保证快速路畅通的基础。本文以大量实测交通流数据为基础，应用数理统计的方法分析城市快速路路段上的交通量特性，速度分布特性，为快速路的交通管理提供数据支持。     

城市快速路入口匝道速度控制研究

针对现有城市快速路入口匝道控制方法中驶入匝道的车辆需停车后才能汇入主线的典型问题,提出了对城市快速路入口匝道进行速度控制的方法。以速度为控制参量,在传统的需求-容量控制的基础上,提出了匝道汇入速度控制方法,使匝道上的车辆能够不停车地汇入主线;根据快速路主线上下游的通行能力以及运行特征,得到匝道汇入率,再由交通流基本流密速关系,确定匝道上车辆的控制速度。以上海市典型匝道———内环内侧武宁路上匝道为例,借助Vissim仿真软件,建立微观仿真模型,对该入口匝道进行速度控制的仿真评价。结果表明,与定时控制和无控制相比,对入口匝道进行速度控制可以减少路网平均延误和匝道平均延误,提高主线下游平均车速;减少匝道车辆平均停车次数。该类方法特别适合于上坡汇入高架快速路的匝道控制。     

昆明市二环快速路系统交通评估研究

城市快速路已成为支撑整个道路交通系统运转的关键,昆明市二环快速路系统是昆明主城区的核心交通骨架,承担着区域快速迂回交通和过境交通的功能。交通评估是掌握城市快速路系统道路功能状况,交通流运行状态的有效工具,能够为交通管理、规划设计以及宏观决策提供重要依据。本文采用基于速度分布的快速路宏观评估模型、服务水平评估模型、通行能力评估模型、自由流车速评估模型等方法,从交通运行状况和道路功能两个方面对昆明市二环快速路系统进行了评估,旨在通过科学评估,分析存在的问题,提出管理建议。     

城市快速路匝道控制设计与仿真分析

通过对城市快速路匝道特性的分析,利用神经网络的多模型融合预测交通流,设计了城市快速路协调控制系统,并用仿真实例进行了验证。该系统以匝道控制为手段,减少或消除入口匝道交通流对城市快速路主线交通运行的干扰和影响,使城市快速路能够快速、安全和高效的运行。     

基于多源信息的城市快速路交通走廊协同控制:综述与展望

城市快速路与其平行的地面主干路存在紧密联系,形成天然的交通走廊.对于城市快速路交通走廊的拥堵问题,应采取协同控制,充分考虑其中的高度关联.本文综述了城市快速路交通走廊控制的发展历程,并展望了未来研究方向.传统的控制理论多为集计层面的交通流控制,状态估计由模型推导得到,并通过滚动时间窗更新.然而,一些交通现象难以精准刻画,且难以大范围应用.随着信息技术的发展,全覆盖以及实时的交通监测成为可能,控制方法的协同性、实时性、精准性不断提高.未来随着智能网联车辆和自动驾驶车辆的逐渐普及,原先由人类驾驶车辆组成的交通流将转变为新型混合交通流,控制手段将广泛作用于个体车辆,实现高度协同的车辆控制,且交通管理控制将与出行服务高度整合.新型混合交通流模式下的城市快速路交通走廊控制将是未来研究的重点.同时,用户最优与系统最优的最佳组合也是需要关注的问题.      

隧道形式快速路出入口设计研究

考虑到高架快速路对城市景观、环境的影响,中心城区内的快速路往往采用隧道形式,目前对于这种形式的出人口设计研究较少,该文系统分析了城市隧道形式快速路出人口设计的主要内容。研究隧道形式的匝道出人口合理间距;提出匝道控制的基本策略与方法;在交通管理设施方面,对出人口处配套的标志牌、地面标线设计给出具体的研究实例,对城市隧道形式快速路的出人口系统设计有较好的借鉴意义。     

集成ETC系统的城市快速路常发性交通拥堵管理策略

分析城市快速路常发性交通拥堵特点,基于ETC(电子不停车收费)系统功能和匝道控制原理,提出了快速路ETC匝道控制和匝道出入口OD流量分析模型。通过判断分析关键匝道出入口及其常发性拥堵的不同原因,提出相应的拥堵管理策略,为快速路的常发拥堵管理及匝道控制提供参考。     

快速路整体性匝道仪控仿真研究

以Payne车流模型和宏观交通流连续方程为基础,将多路段的动态交通流离散方程应用于控制系统的描述,以泰勒展开式及连锁律推导二阶非线性速率方程式,构建一非线性整体匝道仪控模型.算例中以快速路检测的实时资料为前提,matlab 6.5为仿真工具,进行模拟和数值计算,仿真结果表明:非线性控制模型可有效的疏解高峰期交通拥挤的状况.     

Diagrammes fondamentaux de zone : estimation et influence de la régulation

Macroscopic fundamental diagrams can model the road traffic at an aggregated scale. This tool allows the evaluation of traffic management strategy at the city level while taking congestion into account. Something the usual macroscopic traffic models can’t do correctly at this scale. However, the calibration of the macroscopic fundamental relation is not easy since lots of factors, from experimental condition to traffic heterogeneities, can alter the shape of the diagram. We show that the use of electromagnetic loops can introduce huge variations in the macroscopic fundamental diagram (MFD) shape. Among the parameters that have considerable impact on the MFD shape, the traffic lights set up can alter it significantly. For a given network, a better knowledge of the link between the traffic light parameters and the MFD shape can help evaluate the network quality of service by computing the average traffic flow speed for the entire network.     

智能网联环境下的混合交通流LWR模型

LWR（Lighthill,Whitham and Richards,LWR）模型可推演交通流宏观状态演化过程,在智能网联环境下混有协同自适应巡航控制（Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC）车辆混合交通流LWR模型的研究,可为该混合交通流的宏观动力学特性分析提供理论工具。应用加州伯克利PATH真车试验验证的CACC模型作为CACC车辆跟驰模型,采用智能驾驶人模型（Intelligent Driver Model,IDM）模拟驾驶人在智能网联环境中的"智能"驾驶特性。基于不同CACC车辆比例下的混合交通流基本图,证明混合交通流基本图的切线斜率为交通波在混合车队中传播的波速,建立混合交通流LWR模型的一般性解析框架,得到混有CACC车辆的混合交通流LWR模型。最后,针对LWR模型冲击波特性,在6组平衡态条件下进行数值仿真试验。研究结果表明：所建立的混合交通流LWR模型可较好地描述不同CACC车辆比例时冲击波在混合车队中的传播波速;冲击波波速理论值与仿真均值的相对误差基本控制在10%以内,当冲击波处于由正向波转变为反向波的过渡阶段时,相对误差较大,为19%~26%,但绝对误差仍然较小。研究结果一方面可为混有CACC车辆的交通流宏观状态演化提供理论参考,具有推动该混合交通流其他宏观模型研究进展的积极作用;另一方面,建立的混合交通流LWR模型解析框架能够适应CACC车辆与人工-网联车辆跟驰模型选取的多样性,同时可为其他类型混合交通流LWR模型的建立提供理论支撑。     

交通运行指数的研究与应用综述

为了量化研究交通拥堵的特性,已提出多种不同的交通运行指数(TPI)模型,并在部分城市中得到了应用。分析了现有交通运行指数模型的机理、特征和主要参数。将现有模型分为2类:基于统计的宏观静态运行指数模型和基于实时数据的动态运行指数模型。其中,动态运行指数模型包括基于严重拥堵里程比的指数模型和基于出行时间比的指数模型。以北京市浮动车数据为基础,应用动态运行指数模型测算交通指数,对比分析了2种动态指数模型的一致性、差异性和敏感性。      

Multi-objective optimal predictive control of signals in urban traffic network

Traffic congestion in urban network has been a serious problem for decades. In this paper, a novel dynamic multi-objective optimization method for designing predictive controls of network signals is proposed. The popular cell transmission model (CTM) is used for traffic prediction. Two network models are considered, i.e., simple network which captures basic macroscopic traffic characteristics and advanced network that further considers vehicle turning and different traveling routes between origins and destinations. A network signal predictive control algorithm is developed for online multi-objective optimization. A variety of objectives are considered such as system throughput, vehicle delay, intersection crossing volume, and spillbacks. The genetic algorithm (GA) is applied to solve the optimization problem. Three example networks with different complexities are studied. It is observed that the optimal traffic performance can be achieved by the dynamic control in different situations. The influence of the objective selection on short-term and long-term network benefits is studied. With the help of parallel computing, the proposed method can be implemented in real time and is promising to improve the performance of real traffic network.     

行人交通仿真模型与相关软件的对比分析

从描述行人运动行为的尺度和精细程度出发，行人交通仿真模型分为宏观模型、中观模型和微观模型3类。总结了常见的格子气模型、元胞自动机模型、社会力模型和磁力模型的原理及算法，对比分析了其仿真效果。论述了如何运用Legion、STEPS、SimWalk和AnyLogic软件建立行人交通仿真模型，比较和评述了上述软件的技术性能。研究表明，充分、合理利用已有软件，可实现快速有效的行人交通仿真建模。     

钢桁梁整体焊接节点疲劳性能模型试验

整体焊接节点钢桁梁具有广阔的应用前景,其疲劳性能由整体焊接节点所决定。以长清黄河大桥为研究对象,通过理论分析和两尺度疲劳破坏试验对钢桁梁整体焊接节点的疲劳性能进行了研究。首先通过全桥杆件内力分析和多尺度疲劳损伤分析确定了控制主桁疲劳性能的整体焊接节点位置及其控制构造细节;在此基础上设计了2类共21个试验模型,其中包括20个构造细节试样模型和1个足尺节段模型,进行了疲劳破坏试验,确定了整体焊接节点控制构造细节的主导疲劳开裂模式、应力集中系数和疲劳强度。研究结果表明：节点顶板、横梁上翼缘与节点板熔透对接焊连接细节是整体焊接节点疲劳性能的控制构造细节,其主导疲劳开裂模式为从节点板焊趾起裂并沿板厚扩展;实际受力模式下,控制构造细节中节点板焊趾应力集中系数为1.163,横梁上翼缘焊趾应力集中系数为1.789;2类试验模型的宏观疲劳裂纹起裂寿命均占总疲劳寿命的75%以上,故将2类试验模型的疲劳失效判据统一定义为出现宏观疲劳裂纹;基于此,2类试验模型所得到的控制构造细节疲劳强度等级基本一致;控制构造细节2种开裂模式名义应力疲劳强度等级均建议采用公路钢结构桥梁设计规范中的FAT80,热点应力疲劳强度均建议采用欧规中的FAT90。     

基于纹理分形特性的沥青路面抗滑性能研究综述

沥青路面纹理形貌是影响道路抗滑性能的重要因素,而路面纹理具有自相似分形特性,因此借助分形特性实现路面纹理量化,对研究路面纹理与抗滑性能之间的联系具有重要意义。从宏观和微观这2个层面总结了沥青混合料纹理和集料纹理的单重、多重分形特性相关研究;分析了分形理论在路面抗滑级配设计和抗滑集料筛选中的应用,总结了基于分形理论的多种抗滑级配设计模型,提出了基于分形理论的集料优选新思路;对比分析了分形理论与参数统计法、力学解析法及有限元模拟法在路面抗滑性能预测中的结合应用。研究结果表明:分形分析为路面纹理描述提供了新思路,但其分析方法仍未突破关键瓶颈,在模型精确性、标准化、系统性方面仍有一定限制;分形理论与抗滑级配设计和抗滑集料筛选的结合应用仍处于探索阶段,需进一步加强设计方法的合理性研究,验证其在实际工程中的适用性;横向对比各类基于纹理分形特性的抗滑预测模型性能,结果表明,有限元模拟预测模型在实际应用中能更准确地还原复杂条件下的胎-路接触状态,更具发展潜力。展望了基于纹理分形特性的沥青路面抗滑性能的未来研究方向,主要包括多尺度的纹理分形特征与抗滑性能的关联规律、实际工程分形参数判别标准,以及基于分形理论的智能抗滑预测体系构建。      

Macroscopic analysis on the frequency and severity of pedestrian crashes on National Roads in Metro Manila,Philippines

Pedestrians are the most vulnerable road users; thus, understanding the primary factors that lead to pedestrian crashes is a chief concern in road safety. However, owing to the limitations of crash data in developing countries, only a few studies have evaluated the comprehensive characteristics of pedestrian crashes, specifically on different road types. This study attempted to develop pedestrian crash frequency and severity models on national roads by using the road characteristics and built environment parameters, based on the road crash data (2016–2018) that involved pedestrians in Metro Manila, Philippines. Remarkable findings included primary roads, presence of footbridges, road sections with bad surface conditions, and increased fractions of commercial, residential, and industrial roads, which exhibited a greater likelihood of pedestrian crashes. Crashes involving elderly pedestrians, heavier vehicles, late-night hours, fair surface conditions, and open spaces were associated with increased likelihoods of fatal outcomes. Essentially, this study provides a macroscopic perspective in understanding the factors associated with the severity and frequency of pedestrian crashes, and it would aid the authorities in identifying proper countermeasures.     

行人交通模型与微观仿真

行人交通是一种重要的交通方式,也是个人出行活动必不可少的行为。从描述行人运动行为的尺度和精细程度出发,将行人交通仿真模型划分为宏观模型、中观模型和微观模型3类,并分析其原理和特点。在对现有行人微观仿真软件调研的基础上,提出Legion、STEPS、SimWalk、AnyLogic是适用于正常情况和疏散情况的软件,研究了如何具体运用上述软件实现模型建立,探讨了建筑空间平面创建、数据输入、参数标定、输出数据的分析处理等关键步骤和流程。研究表明,充分利用已有软件可实现快速有效的行人交通仿真建模。