基于实测数据的路段可靠性近似算法研究

利用北京市快速路与主干路的流量与车速实测数据,分析交通流量的变化规律,拟合流量-速度关系;分别采用车速和流量计算可靠度与饱和度,得到欠饱和与超饱和状态下可靠度与饱和度之间的一一对应关系,从而建立可靠度与饱和度之间的关系模型;最后利用实测数据对该模型进行了验证,结果表明快速路最大误差为0．0885,主干路最大误差为0．0923．     

最小安全间距约束下拥挤交通流速度-密度关系模型

根据交通拥挤状态下交通流速度与密度一致性变化的特点,分析了拥挤交通流的平均车间时距为定值的原因,并结合最小安全间距约束提出了交通拥挤状态下的速度-密度关系模型。研究了驾驶人的平均反应时间和交通拥挤状态下的最小车间时距的关系,对速度-密度关系模型的反应时间进行参数标定。分析了不同车辆长度、阻塞停车间距和反应时间下的速度-密度关系,利用提出的速度-密度关系模型、Greenshields模型、Greenberg模型、Underwood模型、Northwest模型、Edie模型对美国US-101、I-80两条高速公路的交通数据进行拟合,得到了拟合结果和绝对误差。分析结果表明:提出的速度-密度关系模型能够从理论上解释交通拥挤状态下速度与密度的变化关系和速度-密度数据的离散现象;和其他模型相比,提出的速度-密度关系模型在拟合2条高速公路交通数据时的绝对误差最小,分别为4.91、7.50veh·km-1。基于最小安全间距约束的速度-密度模型刻画了拥挤交通流的本质特征,且对现实数据能够取得更好的拟合效果。     

适应ITS的交通流参数之间的关系

流量、速度和密度是表征交通流特性的三个基本参数．随着ITS中纵向避碰技术和自动公路技术的应用以及车辆制动性能的提高，车辆能够以相同速度在较高的密度条件下行驶或在相同的密度条件下能够以更高的速度行驶．传统的流量-速度-密度关系将有变化．文中研究了适应ITS的交通流三个基本参数之间的关系模型，模型中引入了自由流密度，并用实测数据对模型进行了验证．     

匝道连接处交通流动力学的理论、模型及其应用

通过对交通流参数的微分分析，建立了匝道连接处交通流的运动微分方程和欧拉方程．采用特征线法对运动微分方程组进行分析求解，在高速低密度区和低速高密度区分别得到了两组特征线和对应的特征关系式．积分后，得到了匝道单车道流量与匝道连接处速度、密度和流量的理论关系模型．结合匝道的特点，给出了出入口匝道连接处交通流参数之间关系的理论模型以及出入口匝道的通行能力计算模型．将连接处参数之间的关系模型整理成汇入率（驶出率）、上游外侧车道流量和密度之间的关系．利用实测数据对关系模型进行标定，与美国道路通行能力手册（HCM2000）的经验公式和算例进行了比较，两者能够吻合．     

基于可变减速时间的通行能力理论模型研究

通过对驾驶员为保证行车安全的实际驾驶行为进行分析，提出了可变减速时间的概念，并以此构建了基于可变减速时间的单车道通行能力理论模型；标定了模型使用的参数，推荐了具有不同小客车自由流速度的道路上的理论通行能力值；并用实测数据对模型进行了验证，根据实测的速度-流量和速度-密度曲线图．认为该模型基本符合实际情况．     

冰雪条件下的交通流元胞自动机模型

利用元胞自动机,建立了冰雪条件下城市道路单车道和双车道交通流微观模型.针对冰雪条件下驾驶员出于安全考虑降低车速、保持较大车间距的现象,细化了元胞尺寸,引入反映不同冰雪条件的速度因子参数和间距因子参数.通过数值模拟,得出了正常天气和冰雪天气下的车辆速度、密度、流量间的关系曲线,并分析了不同冰雪条件对交通流的影响.研究发现,中雪条件下的车速波动程度及范围最大;基本图显示冰雪条件对于临界密度、最大流量等参数影响较大;冰雪条件下的亚稳回滞现象不明显,未出现换道频率局部最大值.     

城市干道交通流速度-流量关系模型研究

为研究适合我国城市干道交通流特点的速度与流量之间的关系,在建立Greenshields模型和Re-Greenshields模型的基础上,结合城市干道交通流为间断流的特点,采用分段建模法建立了G-LN模型.通过拟合判定系数Rsq对Greenshields模型和Re-Greenshields模型进行对比,并利用实测数据标准差S对Re-Greenshields模型和G-LN模型进行对比,结果表明:G-LN模型能更好地描述城市干道速度-流量关系.最后分析了模型参数,采用对分区间迭代法计算模型通行能力值.     

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利用元胞自动机,建立了冰雪条件下城市道路单车道和双车道交通流微观模型。针对冰雪条件下驾驶员出于安全考虑降低车速、保持较大车间距的现象,细化了元胞尺寸,引入反映不同冰雪条件的速度因子参数和间距因子参数。通过数值模拟,得出了正常天气和冰雪天气下的车辆速度、密度、流量间的关系曲线,并分析了不同冰雪条件对交通流的影响。研究发现,中雪条件下的车速波动程度及范围最大;基本图显示冰雪条件对于临界密度、最大流量等参数影响较大;冰雪条件下的亚稳回滞现象不明显,未出现换道频率局部最大值。     

混行非机动车交通流基本参数研究

近年来,助动车在中国城市出现并迅猛增长,多数城市助动车出行量已超过自行车。文章基于实地调查数据,对车辆的路段速度进行统计分析,提出以交通流建模为目的的参数定义方法,建立了有设施隔离、不受交叉口影响情况下非机动车流的速度-密度、速度-流量、流量-密度关系模型,并分析了参数之间的相互作用关系。研究结论可供后续非机动车流特性和模型研究参考。     

城市隧道路段速度–流量特性分析

为确定城市隧道路段及隧道进出口速度和流量关系,研究南京市富贵山隧道进出口的交通流,以隧道进出口交通流实测数据为依据,考虑隧道交通流实际,以20 s为统计间隔,对调查的2 d数据进行处理,将20 s流量换算为标准车小时交通量,速度采用区间平均车速,绘制速度-流量散点图及建立边界回归方程,并对隧道路段及进出口处速度-流量特性进行分析。得到城市隧道路段速度-密度与城市干线典型路段及高速公路路段有明显差异。驾驶员在隧道进口处的自由度较隧道出口处低,隧道路段驾驶员的驾驶自由度较其他路段低,该特性分析可以为城市隧道管理及隧道上游及下游信号控制提供依据。