基于网约车轨迹数据的城市路网宏观运行质量评价方法

准确地定量化评价城市路网宏观运行质量是提升交通管理水平的关键,网约车轨迹数据为精确获取路网运行状态提供了良好的数据基础.基于双流模型,考虑路网中要素的关联性,引入畅行指数和适应度指数,评价路网对交通需求变化的响应能力.以高频网约车轨迹数据为基础,提出了基于行程单元的评价指标计算方法.以北京和上海为例,上海市路网运行状态好于北京市路网,上海路网的最大平均行驶速度高于北京约4.5km/h,适应能力高于北京4% ~6%;这2座城市中心城区的畅行程度由内向外逐渐变好,但是中心城区的路网适应性更高.      

面向常发拥堵点的交通信号协调控制方法

针对高峰期间常发拥堵点交通需求过大、周边关联交叉口交通负荷分布不均的问题, 研究了面向常发拥堵点的交通信号协调控制方法。通过对常发拥堵点的车流进行追踪与溯源, 根据交通量关联度确定信号协调控制范围, 然后基于路径的流量分担率与路段平均饱和度识别信号协调控制范围内的关键路径。基于宏观基本图理论, 考虑关键路径对路网运行状态的影响, 构建边界交叉口主动限流控制模型。同时, 利用元胞传输模型描述交叉口与路段的运行状态, 以关键路径通行能力最大化和进口道饱和度均衡化为信号控制优化目标, 建立均衡路网交通负荷的信号控制优化模型。以武汉市发展大道青年路交叉口以及关联交叉口为对象开展仿真实验, 结果表明: 虽然本文方法下的边界交叉口车均延误增加了6.8 s, 但常发拥堵点的车均延误降低了15.7 s; 关键路径的车均延误减少72.6 s, 平均排队长度减少26.1 m。并且, 路网整体的车均延误降低14.7%, 驶出车辆数增加26.6%, 验证了提出方法缓解常发拥堵点交通拥堵的有效性。      

雨天高速公路纵坡对驾驶员心率及行车速度影响

为了探究降雨时高速公路纵向坡度对行车安全的影响, 以驾驶员的心率增长率(HRGR)和行车速度做为特征参数, 量化分析晴朗和降雨天气下行车速度与驾驶员心率和纵向坡度之间的关系。开展实地驾驶试验采集基础数据, 提取特征参数进行数据融合, 在控制其他因素不变的情况下, 对比晴天和雨天驾驶员HRGR和车辆行驶速度表现的异同, 并确定纵坡路段的研究特征点; 分析晴天和雨天行车速度表现与驾驶员HRGR变化规律, 建立晴天和雨天驾驶员HRGR和行车速度与道路纵向坡度之间的量化关系模型。结果表明: 道路条件相同时, 驾驶员HRGR与行车速度在晴天和雨天的变化规律是分别一致的, 但雨天驾驶员HRGR变化幅度更大, 减速次数更多; 随坡度增大(坡度区间为[1.0%, 4.0%]), 驾驶员HRGR在下坡路段满足指数增长模型, 在上坡路段满足对数增长模型; 行车速度在上坡路段是呈负指数下降趋势, 但在下坡路段, 行车速度在晴天呈指数型增长, 在雨天却呈现出二次多项式先增长再下降的变化规律。      

基于点、线、面层次的公路网交通运行状态评价

由于公路网是由点成线、由线成面的统一体,为了更准确地分析和改善公路网运行状态,加强公路节点、路段、路网评价之间的联系,便于确定交通拥堵产生根由并有效采取措施,建立了一种基于点、线、面层次的公路网交通运行状态的综合评价方法。在基本单元划分和指标选取方面,以交叉口、互通式立交、收费站和基本路段作为基本单元,结合交通流理论,综合考虑各基本单元的特点,分别选取对应的评价指标,以极小型指标评价法为基本原理,构建基本单元交通综合运行指数评价模型,并确定相应的分级阈值。在交通运行状态评价方面,依托专家经验的主成分分析与客观的交通量统计调查相结合的方法确定各基本评价单元的权重向量,从而构建路段运行评价模型并给出评价分级阈值,再以各等级道路拥堵程度和路网客、货运量,分别构建路网赋权矩阵或向量,从而获得路网交通综合运行指数模型并确定评价分级阈值。最后结合算例说明该评价方法的具体操作过程,通过获取的各项基本数据,从点层过渡至线层再至面层,依次计算各层交通运行指数,确定各基本单元、路段、路网分别对应的交通运行状态。研究结果表明：不同层面之间的交通运行状态存在一定的联系,不同节点和基本路段处的运行指数差异较大,路线运行指数差别也较大,从而影响路网最终的运行状态,因此,可以通过逐级评价确定交通拥堵症结所在,有针对性地采取相关改善措施。     

Model of Relation between Urban Transportation Development and Macroscopic Road Network Operation in Beijing

在对北京城市交通发展水平统计分析的基础上,提出了城市交通发展水平指标选取的原则,从社会发展、交通供给和交通需求3个方面构建了由16个指标组成的城市交通发展水平综合评价指标体系,并提出了基于路网拥堵指数和骨干网高峰小时运行速度的宏观路网运行状态评价指标体系.通过对2003 -2010年北京市实际数据的搜集和指标处理,确定了关系模型的输入指标,利用偏最小二乘方法建立城市交通发展水平与路网运行状态关系模型,并利用现有数据对模型进行验证,验证结果表明:模型精度在10％以内,能较好地满足实际应用需求.关系模型能为北京市未来城市交通发展决策和交通发展战略提供重要支撑.     

基于拥堵时空特征的区域分类与评价方法研究

利用现有监测手段开展区域交通综合整治,科学设置交通分级预警标准是北京市缓堵工作的重要目标。为了直观性评价缓堵工作的治理效果,并及时识别路网运行效率低下的区域,以北京市25个出行热点区域作为研究对象,借助区域交通运行指数,解析热点区域的路网运行拥堵特征。应用系统聚类方法,发现依据区域拥堵特征可将研究区域划分为复合型、双峰型、晚延型3种类型,并对比分析不同类型下的区域路网运行状态。在此基础上,充分考虑拥堵时空特征构建区域拥堵评价模型,确定了包含红色预警、橙色预警、黄色预警的三级预警分级标准,定量化地反映区域路网运行状态在一段时期内的综合性评价。结合应用案例分析,结果表明,复合型区域全天运行状态处于中度拥堵等级的累计时长最高,为373 min。双峰型区域在平峰时段路网拥堵状态恢复较快,日均严重拥堵时长仅有36 min。晚延型区域的早晚高峰路网运行状态差异最大,该类地区的日均早高峰拥堵时长最短,而日均晚高峰拥堵时间却最长。并且,由拥堵评价得分显示,该类型地区在工作日及非工作日期间均易出现预警需求。特别是朝阳北路地区,工作日区域拥堵评价得分仅为74. 8分,已达到橙色预警状态,路网运行压力较大,应在缓堵工作中优先作为重点关注对象。     

面向常发拥堵点的主动交通诱导方法

基于动态用户均衡、系统最优分配的诱导方法,侧重路网需求的宏观预测和调节,难以准确辨识道路拥堵点的关联车流,制约了诱导效果。为精准调控致堵车流,有效缓解常发性拥堵,研究基于需求溯源的主动交通诱导方法。遵循靶向诱导的思路,分析车辆行驶轨迹和常发拥堵点的交通流关联性,运用卡尔曼滤波对关联车流进行短时预测,在此基础上,结合流量占比、路径饱和度等指标,对诱导目标车流进行优选。同时,从负荷均衡的角度出发,基于路段与路径交通流的时空关联更新路网交通状态,建立以饱和度均衡为目标的主动诱导优化模型。仿真结果表明:相比反应型诱导与基于路径偏好的主动型诱导,所提方法使常发拥堵点的车均延误、停车次数等下降30%~60%,路网车均延误、停车次数等下降10%~15%,模型收敛速度提高,交通效益提升,验证了该方法的有效性。      

不同路网形态下城市交通拥堵特性分析

为了研究路网形态对城市交通拥堵的影响,对方格网式和环形放射式路网的交通拥堵特征进行了定量分析.利用元胞传输模型模拟方格网式和环形放射式路网的交通流运行状态,分析了2种路网在不同交通需求下的拥堵特征.结果表明:环形放射式路网比方格网式路网更容易产生交通拥堵和拥堵闭环；当路网交通负荷增加时,后者拥堵规模的增长率高于前者；前者最大拥堵规模随交通需求先呈线性增加而后趋于平缓,后者变化趋势整体上呈现“S”形.     

交通事故导致的高速公路拥堵状态判别方法

为量化分析不同交通事故条件下的高速公路路段拥堵情况,研究路段偶发性拥堵规律,本文构建了1个基于行程时间可靠性指标的高速公路路段拥堵判别方法。建立基于美国《公路通行能力手册》中行程时间可靠性分析方法的路段行程时间可靠性模型,并采用西南某高速公路路段实际数据校准模型。利用蒙特卡洛模拟方法生成交通事故场景,将交通事故解构为交通事故发生位置、交通事故严重程度、交通事故持续时间、交通事故发生频率4个特征,并以行程时间指数为路段拥堵量化指标,研究不同交通事故特征水平下的高速公路路段拥堵规律,并判别路段拥堵程度。研究结果表明:美国《公路通行能力手册》的行程时间可靠性分析方法具有可移植性,校准后可应用于国内高速公路路段;交通量接近饱和时,交通事故发生在出口匝道段的拥堵程度高于基本路段与入口匝道段,单车道关闭场景下的交通事故影响远高于路肩关闭场景下的交通事故;交通量接近自由流状态时,拥堵程度对严重程度不敏感;任何交通量水平下,单车道关闭场景下的交通事故持续时间一旦超过15 min,路段拥堵程度极有可能剧增。本文构建的路段拥堵判别方法,可以在精细化探究偶发性交通事故拥堵规律的同时划分路段拥堵等级,为相关部门的事故管理提供理论支撑。      

基于有向图卷积神经网络的交通预测与拥堵管控

为解决城市快速路正面临的日益严重的交通拥堵问题,提出了一种针对城市快速路的基于有向图卷积神经网络的交通预测与拥堵管控方法,该方法能够有效利用海量交通数据进行交通预测,实现拥堵的主动管控。首先,基于交通路网的空间有向性和交通流的时空特性,定义了有向的距离影响矩阵、修正欧式距离矩阵和自由流可达矩阵,构建出有向的图卷积算子,并将其应用于长短时记忆神经网络模型中,提出了能学习交通路网时空双重特性的有向图卷积-长短时记忆神经网络（Directed Graph Convolution-LSTM,DGC-LSTM）模型;其次,基于DGC-LSTM的交通预测结果识别出拥堵产生点并将其作为拥堵管控的对象;再次,采用控制进口匝道车辆输入快速路主线的手段,针对管控对象的时空特征,设计了全圈层分时段阶梯式拥堵管控策略;最后,基于上海市快速路网上布设的2 712个检测器在122个工作日每间隔5 min记录的速度、流量和占有率信息,开展实例分析,测试了DGC-LSTM模型的预测精度以及全圈层分时段阶梯式拥堵管控策略的有效性。结果表明：与传统的循环神经网络、长短时记忆神经网络相比,DGC-LSTM模型具有更高的预测精度,能将速度预测的平均绝对误差和误差标准差分别降低38%和20%以上;基于预测结果采用的全圈层分时段阶梯式拥堵管控策略能令拥堵产生点的速度提升14 km·h^-1以上,并能使拥堵的持续时长缩短40%,可阻止拥堵从产生点开始发生大范围的蔓延,降低整个路网的拥塞程度。     

高速公路声屏障效果测试及设计方法的探讨

测试合界高速公路某段穿越居民区的声压级变化与声屏障的降噪效果。通过测试结果探讨声屏障效果的影响因素,并提出相应的设计方法。     

高速公路地名标志存在的问题的探讨及其相应解决方案

高速公路交通标志系统中的地名标志发挥着直接传递道路使用者所需求的地点名称、方向及距离等主要信息的作用,对于突出高速公路的特色,体现其建设水平,为道路使用者提供一个安全、全面的交通环境具有重要意义。提出了地名标志设计的总体原则,并结合广西区高速公路网交通标志牌优化研究项目中的调研情况,就调研中发现地名标志存在的一些典型问题,提出了具体解决方案。     

诱增交通量对公路建设项目效益影响研究

目前诱增交通量产生的经济效益在公路建设项目经济评价中常被忽略,但其产生效益对全面评价项目效益至关重要。分析了诱增交通量产生效益的机理,并给出了其可具操作性的效益计算模型。     

石油勘探现场洒水车取力器的选型研究

随着人们对环境要求的不断提高,石油勘探过程对洒水车的要求越来越多,文章通过对水泵、取力器、汽车发动机的匹配计算分析和用户使用状态分析,提出了石油勘探现场洒水车用取力器的选型原则,也指出了影响洒水车工作可靠性的因素和降低故障率的方法。     

路基沉降对涵管破裂的影响分析

通过对 10 9线k182 65 4管涵受力分析和补强法处理 ,提出在高填方路段尽可能避免采用管式结构的建议。     

停放对PEMFC性能特性的影响研究

本文中对两个连续运行后的质子交换膜燃料电池堆进行停放实验,以研究不同方式的停放对电池性能的影响。结果表明,在连续运行后进行短时间的停放对于电池性能具有恢复作用;而长期停放则会导致电池性能下降并出现显著的片间性能差异,采用密封措施可缓解这种现象,但仍难以避免不可恢复的性能衰减。停机后对电池进行快速放电对性能产生的效果相当于短期停放。     

双转子电机驱动系统对电动汽车操纵稳定性的影响研究

对电动汽车用双转子电机驱动系统进行简化建模,利用8自由度整车模型,通过仿真高速加速工况和低速加速工况,针对前驱和后驱车型双转子电机中内、外转子转动惯量不均衡对整车操纵稳定性的影响进行了分析。提出利用交叉四驱方式减少此种转动惯量不均衡造成的不良影响。仿真分析表明,四驱车型较前驱和后驱车型侧向稳定性显著提高。     

桥面加固中钢纤维混凝土的应用研究

通过对破损桥面修复过程的钢纤维混凝土配合比设计研究,分析了钢纤维混凝土在加固工程中的配合比计算和质量控制手段,提高了破损桥面在修复后的耐磨损、抗疲劳、延性和韧性等性能。     

齿轮精度对变速器传动效率的影响研究

变速器作为传动系统的重要组成部分,提升其传动效率可改善传动系统的整体效率。本文以某5档手动变速器为研究对象,通过台架试验研究不同工况下齿轮精度对变速器传动效率的影响。结果表明,采用磨齿工艺的高精度齿轮的变速器的传动效率有明显提升。     

帆船帆翼空气动力性能数值模拟中计算区域处理方式研究

为了讨论计算区域的离散对帆船帆翼空气动力性能数值结果的影响,对6种不同网格区域和网格处理类型时的数值模拟结果以及试验结果进行了比较.通过研究分析,综合计算精度、建模时间和计算耗费时间等方面因素,在进行帆船帆翼空气动力性能数值模拟中,确定了计算区域为前面6倍、左右6倍、上面6倍、后面10倍帆翼底边弦长及帆翼底部为实际距离海平面的距离,同时采用混合网格进行网格划分,能够得到比较节省计算时间、精度较高的模拟结果.