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城市交通流信息中包括大量可用于改善交通运行状况的规律.本文以交通流微观信息特性和规律为基础对交通流信息的宏观特性和规律进行了分析和研究,从宏观层提出了由交通结构、交通流流量、流速和密度构成的四元流体结构,探讨了交通流四元流体结构的随机性和不确定性,分析了四元流体结构的周期相似特性和区域关联特性.作者结合北京地区具体交通数据,对交通流四元流体结构的周期相似性和区域关联性进行了实证分析.结果表明:我国许多城市的交通流经常处于超饱和状态,交通流不畅、梗阻现象时有发生,但从全局来看交通流体仍呈现有序性;同时,交通流四元流体结构具有周期相似性和区域关联性,宏观上是可控和可预测的.     

交通扰动与交通流稳定性机理解析

道路条件及密集交通流随机波动是交通扰动的诱因,并可能引发交通流不稳定.提出3个影响交通流稳定性的重要因素——背景交通状况、驾驶员特性、车队均一性.讨论了基于跟车模型导出的交通流稳定性的充分和必要条件,辨析其中各参数的准确含义和各条件之间的相互关系.借助交通流基本图和车辆轨迹线图,分析在各影响因素作用下交通扰动在实际交通流中的演变.     

交通同步流中的能耗与减速车辆分布研究

在开放边界条件下,从统计分布研究刹车灯(braking light,BL)模型的能耗问题,研究混合交通流中交通同步流的特性。通过引入能耗和确定(随机)减速过程中动能减少的车辆分布,讨论了车辆的最大速度,快车慢车混合比和车长对交通同步流的影响,发现了车辆的最大速度对混合交通流中交通同步流起着极其重要的作用,交通同步流中的能耗和减速车辆的分布也与交通处于自由状态和堵塞状态时有着极大的区别。当所有车辆具有共同的最大速度且最大速度大于15时,混合交通同步流显示明显,这已通过计算交叉关联系数,即计算密度与流量的协方差得到证实,更重要的是在交通同步流区域能耗并不随着密度的增加而增加,减速车辆的统计分布也几乎是显示着一个不变的平台,这是一个有趣的现象,这可以帮助我们更进一步了解交通同步流以及在车辆交通中如何有效的减少能耗。     

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人们对交通流状况的判断常常是比较模糊的,本文根据实测快速路交通流数 据,利用模糊聚类的方法对交通流状况的分类进行了研究,分别把交通流分成了2类、3类和6类.论文对实验结果进行了分析,并给出了适用于北京快速路交通流状况分类的一些关键参数.分析结果表明:用模糊聚类进行交通流状况分类是一种可行的方法;速度对交通流分类的影响最大,其次是占有率,流量的作用最低;除了在速度很高、速度很低或者占有率很大的情况下可直接判断交通流状况,其他情况下需要根据交通流三个变量来综合判断.     

关于诱导信息与路径选择的影响研究

交通诱导是解决交通拥挤的有效途径,其目标是通过调整出行者的出行路径。实现路网交通流的均衡分配。其中,诱导信息与出行者的路径选择行为是影响交通诱导成效的两个关键因素。文中通过探讨诱导信息与路径选择行为对交通流分布的影响,建立了诱导信息条件下出行者路径选择决策模型。并设计了相对应的求解算法,采用matlab程序进行仿真,并最后对结果进行分析。     

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交通流分配是交通规划的核心工作之一，而路网中有效路径的搜索又是进行交通流分配的基础。通过将交通路网中节点位置的确定性与交通出行中路径选取的有向性相结合，本文提出了一种有效路径的分层定向搜索算法，并结合博弈理论建立了新的交通流分配模型。新的算法合理的汲取了启发式配流的比例加载思想，并借鉴相继平均法思路解决了多起讫点对的配流问题。新算法具有模拟实际交通路径选择行为，并给出唯一路径流量的特征。文中用一个算例说明了该方法的有效性。     

基于认知差异的交通流动力学建模及仿真

车路通讯技术的发展为驾驶员提供当前和预测的交通状态信息创造了条件.本文考虑驾驶员的预测性及驾驶员群体对交通信息认知的异质性,建立了新的宏观交通流动力学模型.基于线性稳定性理论,获得了新模型的稳定性条件;通过仿真算例,分析了模型参数对交通流稳定性的影响.结果表明,驾驶员的预测时间、记忆时间、最优记忆流量差权重系数、驾驶员类型比例和记忆时间差异对交通流稳定性存在显著影响;而增大预测时间步长、记忆时间步长、权重系数和认知强度系数都可以有效增强交通流的稳定性;但交通信息认知差异增大却会破坏交通流稳定性.     

交叉口纵向交通标志设置距离研究

交通标志的合理配设不仅是城市道路交通流的管理、控制模式所需,亦是明确交通法规执行和交通路权的必备途径,对提高道路通行效率和道路交通安全运行水平有重要影响。本文以指路标志为研究对象,从详细分析指路标志作用机理过程及其在交叉口纵向上设置的影响因素入手,在充分考虑交叉口进口道方向交通流的正常通行秩序基础上,以受该指路标志引导的车辆在行驶过程中互相干扰最小为控制目标,建立交叉口纵向交通标志的选址概率模型。为确定交通标志在交叉口纵向设置的最小间距、城市道路交叉口渠化和交通标志的布设、优化等提供可借鉴的研究方法和思路。     

交通流随机行为的研究进展

随着人口和车辆的不断增加,道路发展难以满足车辆交通的需要,交通拥塞等问题日益严重.由于交通流的动态、随机、非线性、多行为主体等特征,进一步增加了交通流问题的复杂性.交通流随机行为的研究对于理解交通流的内在演化规律、管理和控制交通流具有重要作用.目前在该领域的研究已经形成了相应理论体系,建立了系列模型,并不断在实际交通中应用.本文对交通流随机行为相关的研究进行了总结,讨论了随机相互作用无关的模型如微观跟驰模型、宏观流体力学模型、介观气体动理论模型、元胞自动机模型、随机过程模型,随机相互作用相关的模型如势强度相关模型,加权顾前势模型等.通过对目前研究现状的总结和分析,对未来交通流随机影响因素及随机动力学的建模与分析进行了展望.      

大雨天气下高速公路交通流特性分析

为研究大雨对交通流特性的影响,以旧金山奥克兰境内的I880N高速公路98#大街南侧路段为研究对象,在分析交通流速度随时间变化的基础上,研究不同车道位置在大雨天气下交通流速度的变化情况;分析大雨时速度-流量散点图的分布规律;采用实际数据标定Van-Aerde、Greenshields两种经典的宏观交通流模型。结果表明:与无雨相比,大雨时自由流速度、通行能力分别下降约11.2%和19.6%,阻塞密度升高约50%;大雨时车辆速度呈弥散分布,交通流趋于不稳定状态,大雨更容易引起交通拥堵,且与内侧车道相比,外侧车道的交通流速度分布较为离散。     

综合交通枢纽智能化系统刍论

交通运输是一个复杂的大系统,应该运用交通运输系统工程的理论方法研究与发展我 国交通运输系统,我国政府提出以发展综合交通体系为目标进行我国交通运输的综合发展,但 长期以来由于管理体制以及其他原因致使我国综合交通运输系统没有能达到综合协调全面发 展的目标.作者长期从事交通运输系统工程的研究,特别是最近几年从事智能交通运输系统工 程的研究,参加了由国家科技部下达的上海综合交通枢纽规划协调与智能化发展的研究,提出 了通过交通运输智能化工程的研究和开发推动综合运输体系的形成与发展的基本观点.并分 析了综合交通枢纽的功能、结构及内部的组织与生产,并在此基础上提出了建立综合交通信息 工程,在各种运输方式信息化的基础上进行联网,通过信息资源共享在实现智能化工程中促进 和加强我国综合交通体系的建设与发展.     

从科技进步来理解交通系统的智能化

本文从科技进步发展过程、方法论的演变、实现ITS的技术手段以及交通控制系统的发 展过程等方面分析了智能交通系统(ITS)的形成过程,指出了交通系统智能化的必然趋势,介 绍了作者对智能化的理解.     

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论述了2008年北京奥运会交通运输系统的开发与建设,从科技奥运入手介绍了北京奥运科技交通的部分主要工作,包括科学确定奥运交通需求,制定奥运交通的运行计划,通过完善交通管理手段,加快奥运交通的科技设备的开发与装备。将通过智能交通管理手段,来提供高水平的交通服务,建立和完善北京市交通指挥调度中心。各区交通指挥调度分中心以及各奥运场馆、主要活动场所交通指挥调度以及“122”交通应急呼叫中心完善警务装备,研发高性能的移动指挥通信车,保证全市范围的交通通信覆盖,为所有交通巡逻车配备GPS卫星定位系统、无线查询系统,为全体交通民警配备数字无线集群通信手持终端,保证交通指挥调度系统高效运转,保证快速有效应对各种意外突发情况。此外还将根据奥运场馆及奥运主要活动场所分布情况,设置奥运专用车道,另外还要完善突发事件应急交通保障预案和紧急车辆调度手段,保证一旦发生意外及时报警,及时启动应急预案,确保应急交通畅通。最后是在场馆设计、观众出行、交通信息服务等方面通过科学技术手段来实现高水平的奥运交通服务。保证2008年把北京奥运办成一个高水平的世界人民满意的奥运会。     

两种短时交通流混沌预测方法分析

短时交通流预测是智能交通系统的核心内容和交通信息服务、交通诱导的重要基础。采用符合交通流特性的混沌理论对短期交通流进行预测。在相空间重构和混沌识别的基础上,建立短期交通流加权一阶局域预测模型和基于最大Lyapunov指数的预测模型,并对一组实际的交通流数据进行预测。仿真结果表明:两种方法都能较准确的预测交通流,但最大Lyapunov指数预测模型的预测精度相对较高。     

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结合铁路智能运输系统体系框架的研究成果，提出了城轨智能运输系统的基本构想，并对其中作为其他子系统研究基础的城轨智能化综合监控系统进行了探讨；在对城市轨道交通监控系统的国内外现状进行分析的基础上，明确提出智能化、综合化将是未来城市轨道交通监控系统的发展方向.最后，文章对城轨智能化综合监控系统的内涵、结构及其涉及到的关键技术进行了分析.     

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首先介绍了系统的开发目标和系统的总体框架结构,然后分别介绍了各主要模块的功能和具体的实现过程.为协调公路网络建设、规划及管理之间的工作,建立了基于GIS的公路网管理决策支持系统.利用GIS技术,通过交通信息采集系统建立了基础地理信息数据库和公路交通信息数据库,并生成了动态电子地图系统,对交通信息分析的结果实现了信息可视化输出,从而为公路交通管理部门和规划部门提供准确、直观的决策信息.     

铁路智能运输系统——现状、挑战与发展

在对铁路发展过程进行简要回顾的基础上,指出通过在信息化基础上的智能化,使铁路 运输系统向铁路智能运输系统转化是保持和提高铁路运输业在21世纪竞争力的核心战略.之 后给出了铁路智能运输系统(RITS)的定义、特点及一般构成,并在对RITS相关研究发展简要 回顾的基础上,提出了中国RITS的发展框架,系统结构体系以及构成我国RITS的核心技术. 以及中国ITS系统的发展模式.     

有运送路径限制的多品种流交通网络最小费用流算法研究

传统的交通网络最小费用流分配是针对单一品种,但在实际的交通运输应用中,交通网络中往往会出现多品种流的运送情况,而且也有可能对某些品种的运送路径进行限制.首先针对交通网络中的多品种流及其流动现象进行分析,借鉴Ford-Fulkerson算法中构造伴随增流网络的思路,建立了多品种流交通网络图的顺推重构方法,在此基础上,构造了有运送路径限制的多品种流交通网络最小费用流算法.在交通运输领域,多品种流最小费用流问题普遍存在,此算法为解决实际交通网络的相关问题提供了基础.     

动态交通系统最优控制的路径选择模型

在分析各种影响动态交通系统最优控制约束的基础上,依据相关原理,采用数学建模的方法建立了态交通系统最优控制模型,最后给出该模型的主要算法.智能交通运输系统的核心部分为动态交通流分配模型与算法,其基础则为动态交通系统最优控制模型,因此建立用于诱导路径选择的动态交通系统最优控制模型将有助于改善城市日益恶化的交通环境,提升人们的生活质量,同时也为城市规划与管理以及各种交通政策的制定提供理论依据.     

混合交通环境下有信号平面交叉口 通行能力研究

关于交叉口通行能力的研究是交通工程研究的一个重要领域,混合文通环境下非机动 车对道路通行能力有重要影响.本文回顾了国内外关于自行车对道路交叉口能力影响的研究, 分析了在我国自行车流量较大条件下各种方法的特点及间题,研究了我国非机动车比例较大的 混合交通环境的基本特点,提出了有信号平面交叉口非机动车对通行能力的影响及相应的计算 模型,并进行了简要分析.研究结果对于进一步开展混合文通流条件下的仿真研究有重要现实 意义.