道路拥堵概率估计方法及其在城市交通运行评价中的应用

首先提出能够统一描述不同交通负荷下路段内车流离散性进的出行时间指数 （TTI）概率分布模型,并建立该分布模型参数随路段速度变化的模型.进而给出一种新的 拥堵概率估计方法.其根据路段速度获得路段内车辆TTI 的概率分布参数,进而获得隐含 的车辆TTI 概率分布及路段处于不同拥堵状态的概率.应用于交通运行评价,解决了现有 方法评价结果受路段长度影响,以及微观评价波动性大的缺陷.给出的理论方法在交通运 行分析、仿真及控制领域具有广泛的应用前景.     

公交停靠站对路段交通效率影响的仿真分析

通过对路边式和港湾式公交停靠站的运行特性分析,基于南京市区10个典型公交停靠站的调查数据,应用VISSIM仿真软件,对仿真参数进行重新标定,构建无公交停靠站蹄段、路边式公交停靠站路段、港湾式公交停靠站路段模型,仿真输出行驶时间、延误时间、停车次数和路段通行能力等评价指标.利用该评价指标定量分析公交停靠站对路段交通效率的...     

高速公路弯道路段行驶速度分析与仿真应用

为了准确分析高速公路弯道路段对车辆行驶速度的影响,研究提出一种基于车辆GPS数据的车辆行驶速度变化特征分析方法.首先,汇聚夜间时段车辆在弯道路段的GPS数据,并对数据完成清洗预处理;其次,结合弯道路段的拓扑结构设计虚拟的检测断面,并将GPS数据聚合到检测断面,分析不同断面的车辆行驶速度变化特征;最后,将分析结果应用于微观交通仿真的参数标定中,验证该方案能够有效提升仿真模型的精度.研究结果已直接应用于深圳机荷高速公路改扩建工程微观交通仿真模型的参数标定,显著提高了仿真模型评估分析的可信度.     

城市大型活动中的交通需求与疏散分析

应用交通规划理论对举办大型公共活动期间的武汉市交通进行研究。以四阶段法为理论依据,利用Trans CAD交通仿真软件建立公共活动交通需求模型,得到路网上的交通分配情况。分析路网上的交通负荷,根据疏散特征采取交通管制措施,进行重新分配。对比重新分配后的路段服务水平与无管制情况下的路段服务水平,看出交通路网压力有所缓解,从而得到所采取措施为有效措施的结论。     

城市道路网络动态OD估计模型

针对以动态交通管理与控制为目标的动态交通需求计算问题,分析了OD量与交叉口转向交通量的动态关系,将其作为新的系统测量量引入,以此建立了同时考虑路段断面交通量和交叉口转向交通量的状态空间模型,得到了基于城市道路网络的动态OD估计模型,给出了考虑不等式约束的卡尔曼滤波递推方程及相应算法过程。利用微观仿真软件Paramics所建立的实验平台对该模型进行了仿真验证。结果表明：应用该模型进行交通量计算,与传统的仅考虑路段断面交通量模型相比,绝对误差平均减少9％,相对误差平均减少20％,而且其能更好地反映交通量真实值随时间变化的情况,计算结果明显优于传统模型。     

中小城市路段出入口管理仿真分析

在我国众多中小城市的典型路段上,普遍存在机非隔离带出入口密度过大的问题,严 重影响了城市道路的通行能力和通行安全,而通过出入口管理能够有效地提高城市主道路交 通安全性与运行效率。以北京市怀柔城区青春路作为研究实例,应用正交实验法对交通仿真 软件进行参数标定,再使用仿真软件对出入口改善措施的效果进行对比分析。通过正交实验 产生32 组实验方案,每个方案应用3 个随机种子,每个种子方案运行2h,结果表明：最小穿 越间隙和期望车速分布是与中小城市车辆行驶速度相关性最强的2 个参数,运用标定后的仿 真平台对青春路出入口改善措施进行效果评价后发现,合理的出入口管理措施能够使路段运 行速度提高1.8~4.4km/h。     

停车场对连接路段车辆速度的影响研究

为了研究停车场出入口处车辆驶入驶出对连接路段车辆速度的影响,对停车场规模、驶入驶出率、出入口道路长度等影响因素进行分析,引入时间障碍率参数,利用时间障碍率来反映停车对路段车辆的影响,将停车影响作为路段车辆的交通阻抗,在BPR路阻函数模型的基础上建立主路车流受停车影响的车辆速度模型。运用VISSIM仿真软件进行停车场出入口处仿真,与车速模型计算结果进行对比分析。结果表明,车速模型计算结果与仿真结果相差较小,车速模型具有一定的准确性。     

基于仿真模型的交通疏解方案优化

为降低道路改造过程中对现状交通的影响,研究了基于仿真模型的交通疏解方案.以滨海大道为例,通过现状调查,获取交通数据以及道路情况,在VISSIM软件中建立既有疏解方案仿真模型,输出包括节点的延误、拥堵段排队长度、路段的通行时间与平均速度等交通参数,识别既有交通疏解方案存在的问题,通过对比分析,结合工程实施条件,对交通疏解方案4个阶段进行仿真优化.结果表明,优化方案在各项参数上优于既有疏解方案,同时在疏解路段中,对关键拥堵节点优化效果更加明显.     

基于Vissim仿真的动态交通分配

针对城市交通的理论算法和模型虽然从形式上体现出了动态交通分配的一些特点,但在完整刻画路网交通状态方面还有不足,引进基于Vissim仿真动态交通分配的思想,介绍微观仿真软件Vissim理论基础,并利用Vissim仿真软件对路段进行动态交通流分配仿真,得出仿真软件在动态交通流方面的应用能够实时、准确、有效地仿真出来,为解决目前城市交通日趋严重的拥堵现状提供有效的参考.     

基于遗传模拟退火算法的TRANSMODELER仿真模型参数标定研究

大多微观仿真软件是针对国外交通流特性而开发的交通仿真软件,而我国的交通特性与国外相比存在一定的差异,因此在运用仿真软件进行交通仿真之前,需要针对我国城市路网的实际交通调查结果,对相关参数进行标定.其目的是提高仿真模型的精度,使仿真结果更真实、更准确.文中设计了详细的参数标定流程,利用参数敏感性分析选取所需要标定的参数,再引入遗传模拟退火算法进行参数最优组合的搜索,并设计其功能界面,利用TRANSMODELER的二次开发功能,将参数标定的算法植入其仿真模块,实现仿真、评价的一体化和自动化.以昆明市一二一大街、学府路及相关联路道路为示范路网,验证所建立参数标定流程与算法的有效性与可行性.     

混合车流微观仿真模型校正方法研究

为了合理准确地模拟车辆间性能差异较大的混合车流,需要从微观层面来校正仿真模型. 针对不同车型和不同道路设施单元, 提出了一套基于混合车流特性的微观仿真模型校正方法,包括参数的敏感性分析、模型参数的校正及校正效果评价等. 最后,借助微观仿真软件CORSIM对高速公路路段仿真模型进行实例验证. 结果显示,在所有车辆平均行程时间满足校正目标的情况下,分车型校正能够保证仿真车型合理表达实际车型的交通特性,证实了校正方法的可行性.     

基于遗传算法的交通仿真模型参数校正方法研究

参数校正是交通仿真模型应用中的重要环节。基于遗传算法设计的交通仿真模型参数校正方法，可以在交通仿真软件VISSIM平台中结合实际交通调查数据对其进行验证。结果表明，采用该方法校正后的仿真模型参数能够更好地符合实际道路交通状况．且能有效地减少参数校正的仿真试验次数，同时该研究结果也可以推广应用于其他类型的交通仿真模型中去。     

基于ADAMS的双横臂悬架优化设计

根据某汽车双横臂前悬架硬点坐标等参数,应用ADAMS/Car建立该悬架虚拟样机模型,并对悬架系统进行车轮跳动仿真分析,模拟车轮跳动对双横臂悬架前轮定位参数的影响,得出相应参数的变化规律曲线。根据仿真试验结果和相关参数的设计要求,对该悬架的部分硬点位置及悬架特性参数进行优化,使悬架的综合性能达到最佳。结果表明,所做的优化设计有效,改善了悬架系统的运动学特性。     

基于车辆行驶轨迹的道路不良驾驶行为谱构建与特征值计算方法

为了量化描述不同道路驾驶场景下驾驶行为的动态变化过程与不良驾驶程度, 研究了不良驾驶行为谱的构建与分析方法; 基于车辆行驶轨迹关键参数建立驾驶行为谱; 应用风险度量方法量化4种不良驾驶行为, 包括不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳与不良换道; 基于驾驶行为谱建立了不良驾驶行为谱; 基于交通流量-密度关系与驾驶行为统计参数的差异对交通流状态进行划分; 在不同交通流状态下, 使用四分位差法确定了不良驾驶行为特征参数阈值; 基于特征参数阈值计算每个驾驶人的不良驾驶行为得分; 使用CRITIC赋权法确定了不良驾驶行为的权重, 为每个驾驶人计算不良驾驶行为谱特征值; 为了验证方法的有效性, 使用无人机交通视频采集了上海市的车辆行驶轨迹数据, 分析了小汽车不良驾驶行为特征; 通过专家打分的方法对不良驾驶行为谱特征值进行验证。分析结果表明: 基于驾驶行为参数的交通流状态聚类方法将数据中的交通流状态分为自由流、饱和流、拥堵流3类; 聚类方法比基于基本图的交通流状态划分方法更适合驾驶行为分析; 不同交通流状态下的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳特征参数分布明显不同, 拥堵流状态下的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳极端值出现更频繁, 而不良换道特征参数在各交通流状态下有相似的分布; 蛇形驾驶、速度不稳、不良换道的特征参数阈值随交通流密度上升而上升; 使用CRITIC赋权法计算的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳、不良换道的权重分别为0.19、0.33、0.37、0.11;自由流、饱和流、拥堵流的不良驾驶行为谱特征值的分布范围相近, 均处于0与0.4之间; 专家的不良驾驶行为评价与不良驾驶行为谱特征值一致。可见, 不良驾驶行为谱的构建与特征值计算方法能够使用车辆行驶轨迹数据自动辨识不良驾驶人, 具有客观性、适应性以及可靠性, 能及时发现不良驾驶人, 给驾驶人提供安全提示, 为交通管理部门提供交通安全预警的技术支持。      

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微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用. 然而微观交通仿真模型参数标定是一项复杂且系统的工作,特别是对于较复杂网络,其参数标定耗时长,且不容易找到最优解. 本文选取了应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,针对遗传算法（GA）的不足,建立了基于同步扰动随机逼近（SPSA）算法的微观仿真模型参数标定方法,并实现了程序的自动化标定;最后将该方法应用于北京市快速路仿真模型的驾驶员行为参数标定中,以速度的相对误差平方和作为收敛函数,通过对比GA算法,SPSA算法收敛速度快1.7倍,且在标定后的流量检验中相对误差的平方和小0.16,验证了SPSA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

SPSA算法在微观交通仿真模型VISSIM参数标定中的应用

微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用. 然而微观交通仿真模型参数标定是一项复杂且系统的工作,特别是对于较复杂网络,其参数标定耗时长,且不容易找到最优解. 本文选取了应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,针对遗传算法（GA）的不足,建立了基于同步扰动随机逼近（SPSA）算法的微观仿真模型参数标定方法,并实现了程序的自动化标定;最后将该方法应用于北京市快速路仿真模型的驾驶员行为参数标定中,以速度的相对误差平方和作为收敛函数,通过对比GA算法,SPSA算法收敛速度快1.7倍,且在标定后的流量检验中相对误差的平方和小0.16,验证了SPSA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

基于HBEFA 的城市交通温室气体排放模型—— 以北京本地化建模为例

交通温室气体排放和空气污染越来越受到国内各城市的广泛关注.控制温室 气体排放和污染物排放的关键是找到排放的源头并进行科学量化,从而制定有针对性的 政策措施.鉴于我国目前还没有发布全国性的交通排放评估方法,本文基于欧洲道路排放 因子模型并结合北京实际的道路交通运行工况和车辆结构数据,采用自下而上的建模方 法,利用车型分类、交通状态、工况单元和活动水平进行模型的数据划分,使用平均速度 （V）、行驶过程中停车时间比例（SP）和相对正加速度（RPA）三个特征值作为描述工况单 元的统计特征参数,借用计算机仿真构建了本地化的交通排放因子库,并在此基础上开 发了基于交通活动水平的交通排放测算模型.该模型不仅能够建立北京市的交通能源消 耗、温室气体排放和污染物排清单,而且能够与宏观交通模型无缝衔接,评估不同的交通 政策对交通减排的潜在影响.     

基于VISSIM仿真的主干道支路接入控制方式研究

选取VISSIM交通仿真软件,根据实测的主干道交通数据,对软件的交通模型参数进行标定及验证,在此条件下以主路延误及支路延误为控制指标,以双向六车道中央分隔带主干道为对象,可得出在不同流量条件下支路接入的最佳控制方式。     

交通状态划分的参数权重聚类方法研究

由于交通流量、速度、占有率或密度等参数在交通状态划分中作用不同,本文提出了基于参数权重聚类的交通状态划分方法.根据交通参数数据的相似性,应用基于加权欧氏距离的相似性度量方法构建了交通参数评价函数,并用梯度下降法极小化评价函数对交通参数权重进行求解.将交通参数权重应用于模糊C均值聚类算法（FCM）,得到基于参数权重的FCM道路交通状态划分方法.应用提出的模型对选取的实际交通参数数据进行交通状态划分,并与基于欧式距离的FCM状态划分结果对比.研究结果表明,本文提出的方法提高了交通状态划分精度,更接近交通实际运行状况.