基于速度特性的城市快速路常发性交通拥堵研究

基于城市快速路浮动车技术,获取北京市快速路瓶颈路段全天交通流运行速度时间序列数据,对快速路常发性交通拥堵形成及消散进行精细化定量分析。首先应用小波分析技术对数据进行降噪处理,依据速度变化特性将快速路瓶颈处交通流运行状态划分为稳定运行态、拥堵形成态、拥堵态及拥堵消散态4种状态,并分析不同状态下的速度表现特征。研究表明,应用速度变化量可以判别交通流所处状态,而后利用统计学方法给出不同状态之间变化的判断阈值,并归纳出快速路常发性交通拥堵形成时刻、消散时刻及持续时间的判别方法。该方法对拥堵特性判别精度可达80%以上,对交通拥堵预测及交通管理具有明显实际应用价值。      

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。     

基于高地联动的城市快速路交通提升策略研究

随着社会经济的发展,城市快速路交通呈现常态化拥堵运行状态,因此亟需开展交通综合提升研究。以苏州市内环某快速路为例,基于多源数据科学研判交通拥堵问题的成因,运用高地联动的优化策略,以全局最优、系统协同理念制定交通提升实施方案。根据交通流的溯源分析,寻找可能的分流通道。一方面,通过工程措施提升分流通道的通行能力;另一方面,通过快速路的交通管理方案,诱导快速路上的短途交通转入分流通道,均衡快速路和分流通道的流量分布,从而有效缓解快速路的交通拥堵。     

城市快速路常发性交通拥挤分析

基于城市快速路交通流实测数据,分析了常发性交通拥挤的特征.划分了6种交通流状态,对其进行了定性和定量分析,进而提出了"状态跳转"的概念和判别方法,揭示了拥挤形成过程;根据交通拥挤的形成原因将其分为主动和被动式.介绍了用时空速度变化图寻找拥挤源头以及选择交通控制措施的方法.     

基于状态观测器的城市快速路交通事故识别

针对城市快速路网中交通事故频发的现象,为及时准确地对事故进行识别,提出一种基于宏观交通流模型的状态观测器估计算法.根据利用交通仿真软件Paramics的实验数据,并结合元胞传输模型(CTM)理论分析事故发生前后,事故路段及其上下游路段的交通流密度分布特征.同时基于路网的交通流模型构建了城市快速路事故的状态观测器估计模型,模型通过估计密度的变化规律,并结合交通状态分布特征来对事故进行识别.以京通快速路为例,通过对观测器估计误差进行计算,得出了实验路段平均百分比误差(MPE)的均值为11.56%,模型估计精度为88.44%.该方法能较为准确的对事故进行识别,为快速路中的交通事故识别提供有效的参考.      

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。     

城市快速路三维集成交通事件自动检测算法

为了及时、准确地检测交通事件并采取有效的管理手段,提高城市快速路交通管理水平,在总结现有交通事件自动检测算法优缺点的基础上,提出了一种基于二维空间和一维时间的交通流异常变化的三维集成交通事件自动检测算法(集成AID算法),并利用北京市二环快速路上现有的交通流数据及相应的交通事件信息,对提出的集成AID算法进行验证,对其有效性和实用性进行分析。结果表明:该算法能够对快速路交通事件进行有效检测,与各个维度的子算法相比,能有效提高检测率,降低误报率,能够满足实际工程应用的需求。     

基于支持向量机的城市快速路交通拥堵识别方法

首先提出一种基于交通流量-交通密度的二维空间下的交通状态分类方法,在此基础上,构建对拥堵状态和非拥堵状态识别的支持向量机分类器;其次,设计基于支持向量机的城市快速路交通拥堵识别方法的步骤;最后,以西安市南二环快速路采集的交通参数数据为例,对比验证了在不同支持向量机(SVM)分离器下本文提出的城市快速路交通拥堵识别方法的有效性.研究表明:SVM线性核函数分类器的识别正确率(识别正确率均值为91.65%)高于多项式核函数等其他核函数分类器,说明交通拥堵识别的具有良好的线性可分性;不同核函数分类器的识别正确率均高于90%,说明本文设计城市快速路交通拥堵识别方法具有良好的识别性能.     

漕宝路快速路新建工程沪松公路立交节点施工期间交通组织研究

城市快速路施工过程中,将导致道路通行能力降低,并可能引发交通拥堵。依托漕宝路快速路新建工程嘉闵高架沪松公路节点的施工,通过对周边道路设施及流量分析,进行交通组织设计,预测施工后的交通运行情况,从而优化确定可行的交通组织方案,保障相关道路施工期间的平稳运行。     

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。     

北京市快速路速度—流量—密度关系研究

以北京市快速环路系统为研究对象,以大量的实测交通数据为基础,分析了流量-密度-速度三者之间的关系,据此来研究北京市快速环路交通流的运行特征;并利用不同的流密度模型进行相应的拟合,从而对各模型的适用范围和使用程度进行了对比分析,为进一步进行北京市快速路交通流特性的深入研究以及进行交通控制优化提供了基础。     

基于改进型CTM模型的城市快速路交通事件仿真

交通事件是城市快速路拥堵的重要原因,有必要对交通事件发生后的交通流特性进行分析。为更好地适用于城市快速路交通流仿真,引入元胞密度和元胞长度2个参数,改进了传统元胞传输模型(CTM)。在Matlab上建立改进的快速路元胞传输模型,考虑不同交通密度条件下拥堵形成过程和消散机理,选取了交通事件后的交通流特征指标并定量计算。结果表明,改进的CTM模型能较好地对城市快速路交通事件仿真,不同交通密度下的交通事件引起的交通流特征有很大差异。     

基于视频检测技术的城市快速路交通状态分析研究

基于视频检测技术采集得到的北京城市快速路交通特征参数,对城市快速路交通状态进行分析研究.选择车辆行驶速度和速度方差作为城市快速路交通状态分析的决策变量,根据城市快速路交通流特征将交通状态分为自由流、谐动流、同步流和拥堵,利用模糊C均值聚类算法建立交通状态辨识算法,算法经验证表明其有效可行.     

基于云模型的城市快速路交通状态评价方法研究

交通状态具有模糊性和随机性的特点。基于北京市快速路检测线圈数据,引入了基于云模型的模糊系统来评价快速路交通状态。在充分分析交通流特性的基础上,提出了交通状态划分原则、依据,评价指标,以及基于云模型的模糊综合评价方法的算法流程。为实施交通信息发布以及后期交通状态的改善提供依据。最后,以北京市快速路系统为例,进行实证研究。     

城市快速路交通拥挤形成时机判定及其控制策略研究

通过对城市快速路交通拥挤特性的分析,提出了交通拥挤形成时机判定的思想,力争在拥挤产生之前就对交通流加以控制,避免交通拥挤的产生;并从全局最优的角度,提出了以路段服务流量最大为目标的可变限速和入口匝道联合控制策略,建立了相应的模型及算法;最后对该方法进行了仿真试验,并与原始方法进行对比.结果表明,这一方法将城市快速路的服务流量提高11.3%,可避免拥挤的产生,维持车流的稳定.     

基于卡尔曼滤波的城市快速路交通密度估计与拥堵识别

针对城市快速路网中只有部分路段检测器可用的情况,为准确地估计交通密度并基于此快速识别路网所有路段的交通拥堵情况,研究了基于宏观交通流模型的卡尔曼滤波器设计方法.结合动态图混杂自动机(DGHA)与元胞传输模型(CTM)对快速路网建模,在此基础上推导出分段仿射线性系统(PWALS)模型.基于所得到的模型设计出切换型卡尔曼滤波器进行交通密度估计,并通过将路段密度估计值与临界拥堵密度进行对比来对快速路网的拥堵进行识别.以京通快速路为例进行实验,结果表明,真实值与估计值的平均绝对误差为MAE=0.625 988,显示了所提方法的有效性.      

城市快速路短距离出行交通特性分析

城市快速路系统是城市道路交通的重要组成部分,但大量短距离交通涌入快速路,使得快速路服务城市中长距离交通的特性被不断弱化。通过对长春中东部快速路交通大数据的初步分析,重点研究了非必需短距离交通的时变性、空间性及交织等交通特性,得出了快速路非必需短距离出行比例过大是造成城市快速路高峰期交通量大、与主线车流交织多、增加相连道路交通压力的主要原因,据此初步提出改善措施,为下一步制定解决城市快速路交通拥堵的措施和方法提供数据支撑。     

恶劣天气条件下城市快速路通行能力研究

通行能力是道路交通工程的重要参数。特别是在恶劣天气条件下,交通组织管理需要准确的通行能力数据支撑。基于上海市快速路监控中心采集存储的海量交通数据,结合气象局发布的天气状况信息,提取出恶劣天气条件下快速路的交通流参数。根据气象数据对交通流参数关系的影响程度,对气象条件进行了分级。提出了基于交通流模型拟合的通行能力计算模型,计算并标定了不同气象等级下通行能力的折减系数。     

基于混杂模糊切换的快速路区域协调控制研究

基于对城市快速路出入口匝道及辅路交叉口的交通流特性分析,利用混杂自动机原理建立了交叉口混杂切换系统模型,并结合出入口匝道的交通流密度来协调交叉口的信号控制.提出了应用模糊逻辑的方法来优化交叉口的相位切换顺序,并用Paramics微观交通仿真软件进行了仿真.结果表明该算法能一定程度上提高车辆的平均速度,是解决城市交通区域拥挤的一种有效方法.     

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.