信号倒计时影响下的进口道交通流分析与建模

为揭示信号倒计时对驾驶决策行为的影响,本文基于实测数据对信号控制进口道各断面的车速分布特征进行了分析,研究发现临近停车线处于不同断面位置的车辆行驶特性由于信号倒计时的有无及剩余绿灯时间的影响而存在差异.提出了考虑信号倒计时下驾驶心理的元胞自动机模型,通过数值模拟剖析了不同时空条件(位置、车速与剩余时间)下微观驾驶心理与行为对中观交通流的作用机理.结果表明,该模型可较好地刻画信号灯控制下城市进口道路车辆运行特性.     

限制绿灯跟进的十字路口交通流模拟

为提高对现有交通资源的利用和提供更加有效的交通管理方法,阐述了一种城市交叉口基于信号灯和元胞自动机的智能控制系统的框架结构.建立了由两个单车道构成的单个十字路口交通流模型,一条东向行驶车道和一条北向行驶车道.在周期边界条件下,系统中行驶的车辆按照绿灯跟进的新规则在信号灯管制下并行更新.模拟的结果表明:在车流密度较小时,绿灯跟进对十字路口流量以及车流的平均速度影响不大;而在车流密度较大的高峰期,禁止绿灯跟进规则可以避免十字路口全局拥堵的状况.     

城市公交车辆有限状态的到站时间预测

在分析影响公交车辆到站时间影响因素的基础上,选取模型的输入变量和输出变量,设计基于城市公交车有限运行状态的自动机模型,通过对不同时段的到站时间预测模型分析,提出了一种复合的公交车辆到站时间预测模型,并通过实例分析证明有限状态自动机预测模型较单一预测模型预测结果更为精准,对于城市公交车辆到站时间预测工作具有一定的现实意义.     

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针对交通网络中交叉口车流具有连续时间特性,动态信号灯的切换具有离散事件特性的情况,以四相位单交叉口为对象,考虑车辆到达的随机性,以微分包含的形式描述车辆达到率,建立了一个四相位交叉口的矩形混杂自动机模型。该模型中以车辆排队长度为连续状态变量描述连续车流动态,以信号灯状态为离散状态变量描述离散信号灯动态。在该模型基础上,分析了交叉口各个方向的输入、输出车流动态,采用矩形混杂自动机可达性分析方法详细分析了车辆排队长度的可达集,使用CheckMate 3.6 工具箱进行仿真。仿真结果表明矩形混杂自动机模型和可达性分析方法的有效性,不仅能够刻画交叉口车流的动态混杂特性,而且能够验证信号灯配时方案对车流疏导是否有效,为信号灯配时设计提供一种检验方法。     

考虑前车状态的智能网联车交叉口行为决策

为使智能网联汽车（intelligent connected vehicle, ICV）在复杂交通环境下高效、安全地通过信号交叉口，在车联网实时获取信号灯和前车状态信息的基础上，建立了智能网联汽车通过信号交叉口的驾驶行为决策框架. 通过跟驰模型推导智能网联汽车和前方车辆在未来的行驶状态，预测得到前方车辆是否要通过交叉口的行为，进一步分别对智能网联汽车是领头车和跟随车时通过交叉口停止线的条件进行判断；将换道加入到驾驶方式中来寻求更高的通行效率，用基于换道时间模型的方法判断智能网联汽车换道后的通过条件；仿真对比分析了所提出模型和现有模型的决策能力，讨论了影响决策过程的关键因素. 研究结果表明:相比于现有模型，综合信号灯和前车行驶意图的决策方法能够提高智能网联汽车对通行条件判断的准确性，从而进行更合理的行为选择，随着单位绿灯剩余时间的增加，车辆决策通过交叉口的概率可提高20%，当前车道的车辆位置对决策结果影响显著.      

基于定数理论过饱和交叉口车辆能耗研究

针对过饱和信号交叉口车辆高能耗问题,以信号交叉口整个过饱和交通状态持续时间作为研究时段,利用定数理论分析车辆排队长度、停车次数和通行时间,确定车辆在信号交叉口的减速、怠速、加速和匀速行驶时间,进一步依据车辆在不同行驶状态下的能源消耗率,建立了过饱和交叉口所有车辆第1次停车至通过停车线的平均能耗模型.为了验证模型的准确性,以某个两相位过饱和交叉口为例,对不同交通流量下的车辆能耗进行计算,并将计算结果与VISSIM仿真结果对比分析,结果表明,本文模型对过饱和信号交叉口的车辆能耗分析具有一定的合理性.同时,依据此模型分析了信号配时对过饱和交叉口车辆能耗的影响,说明了优化配时参数对于过饱和交叉口车辆节能具有重要意义.     

车辆能源补给诱发交通拥堵的元胞自动机模拟

车辆能源补给需求的产生存在空间和时间上的随机性,可能会在能源供应站点形成聚集,进而影响正常道路交通.为此,本文将能源供应站点抽象为多服务台单排队系统,通过需求车辆行驶特征、能源补给行为特点的分析和元胞矩阵的设计,构建了开放边界条件下的能源供应站点元胞自动机模型.模型实验结果表明:模型能够实现车辆能源补给行为的模拟;需求聚集和补给行为会诱发道路拥堵现象,并会在需求高度聚集时加剧道路拥堵状态;通过模型实验可以明确需求聚集诱发拥堵的边界条件,而不同聚集程度下的边界条件对比结果证明了实施需求车辆引导的必要性.     

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提出一种适用于在城市中构建高速关键线路的信号配时方案.与以往只注重根据车流量适时调整信号灯的方案相比,该方案强调将关键道路上某一方向上的所有车辆分段,把每一个有效车流段看作一个整体,让其按规定速度行驶,当这些有效车流段到达叉路口时,让信号灯为其调整绿灯,而当其全部通过叉路口,在路上行驶时,让信号灯转为红灯,利用下一段车流到来前的时间间隙供另一方向的车辆通过,由于这些车辆在行驶过程中避开了所有红灯,中途无需停车,因此平均速度提高一倍以上.本文将详细阐述车流分段、行车规则和信号配时等的具体构想,并用实验验证该方案的可行性和高效性.     

随机数在汽车行驶工况构建中的应用

为了研究车辆速度微小瞬变和不确定性对行驶工况构建模型的影响,将汽车行驶状况看作随时间变化的马尔科夫过程.利用最大似然估计法,按照怠速、加速、减速和匀速将实验数据分类,构成模型事件集,并把具有相似平均速度的模型事件组合在一起,构成6个不同的状态,计算出各个状态之间的转移概率.在此基础上,构造满足状态转移概率分布的随机数,以此扩展行驶工况的长度.分析合肥市行驶工况实验数据表明:典型行驶工况的行驶特征参数与实验数据的平均相对误差为7.81%,比传统方法降低了14.72%.     

信号交叉口处公交车驾驶员视觉特性分析

为探究信号交叉口处不同信号灯显示状态对公交车驾驶员视觉特性影响规律,搭建由眼动仪、行车记录仪、电脑和电源转换器等构成的实验平台,采集信号交叉口处公交车驾驶员的眼睑闭合度、眨眼持续时间、注视点位置与注视次数、眨眼频率等视觉特性指标.运用统计分析方法对实验数据进行相关性分析,得到信号交叉口处不同灯色状态下公交车驾驶员视觉特性变化规律.结果表明:随着车辆逐渐接近交叉口,驾驶员眼睑闭合度逐渐变小,眨眼频率逐渐增加;进入交叉口前驾驶员注视点集中在信号灯处,较少关注两侧车辆;不同灯色状态下驾驶员眨眼持续时间变化范围与变化规律均存在明显差异;驾驶员在通过信号交叉口时,注意力集中,存在抢绿灯行为.     

雾天高速公路安全车速分析

针对高速公路雾天低能见度及路面附着系数减小的情况,进行安全车速研究。根据跟车状态下停车过程及标志视认相关方法,分别进行基于停车视距模型（包括AASHT0停车视距模型和NCHRP停车视距模型）和基于交通标志认知距离的安全车速计算。以湖北黄黄高速公路为例,综合3种模型条件下安全车速,最终得出雾天气候下的交通管理措施。     

考虑车辆尾气污染暴露的系统网络优化模型

为缓解车辆尾气排放对出行者造成的影响,为交通规划与管理部门提供一种新的规划思路,从交通管理者的角度,以出行者为研究对象,集成高斯扩散模型,建立了考虑尾气污染暴露的系统网络优化模型.利用Matlab和MINOS对非线性模型进行求解,并通过算例验证了模型和算法的有效性,研究结果表明,所建立的模型能够以牺牲系统小部分行驶时间为代价(+10.45%),有效地降低路网中的尾气污染暴露(-41.13%).通过分析比较,系统行驶时间与系统尾气污染暴露之间存在Pareto优化,即决策者可根据规划目的权衡缓解交通拥堵与减少尾气暴露的关系.     

利用财政税收政策控制交通污染

为了控制机动车污染,减轻雾霾对人民群众健康的威胁,亟须利用有效的财政税收政策手段,控制交通污染。首先阐述城市交通与大气污染的关系,用数据说明机动车尾气排放已成为大中城市空气污染的主要来源,且其作为移动污染源,对居民生活造成的影响更为直接。然后通过分析现行机动车税费政策,指出现有政策在重型车调控、成品油税率、车船税以及新能源汽车等方面存在的不足。最后,提出扩大现行汽车消费税征收范围、加大成品油消费税补贴、改革车船税、加大对新能源汽车行业的政策扶持力度等建议,加强对交通污染的控制。     

车辆信息交换系统的设计与实现

基于OBD技术和无线技术设计和实现了车辆信息交换系统。该系统实现了车辆多源信息的集成化采集、传输以及处理。设计了灵活可靠的信息交换协议,解决了多种无线网络之间的信息融合及信息交换和保存的实时性等问题,为后续基于本系统的各种车载应用提供支持基础。     

中国公路线源污染物排放强度的计算方法

在全国范围内选取的三座公路隧道内,通过大量采样和分析过往隧道机动车排气产生的污染物浓度和在实验室底盘测功机上模拟测试中国代表性机动力单车污染物排放特性相结合,研究确定出中国机动车在公路行驶状况下CO,NOx和HC的排放因子。根据实测数据用线性优化的方法求得了分类机动力（轻型车,中型车,重型车和摩托车）污染物排放因子,提出了公路线源机动车CO,NOx和HC排放强度的计算方法及其各参数的取值。用某高速公路两侧实测的NOx浓度,气象条件和交通量对建立的公路线源机动车污染物排放强度公式验证分析,表明有良好的可靠性。     

城市道路路段行人过街信号设置研究

现行规范对路段行人过街信号的设置条件缺少定量分析与理论依据,为保障路段行人过街安全,研究行人过街等待时间、行人安全度及行车延误对行人过街信号设置的影响。基于哈尔滨市某双向6车道主干路无信号人行横道的调查数据,分别构建行人过街等待时间与机动车流率、交通冲突时间与行驶速度、行车延误与过街行人流率的关系模型。以45 s作为过街行人忍受时间阈值,计算得到设置路段行人过街信号的机动车流率条件为1200辆·h-1;以1.3 s作为交通冲突时间阈值,得到对应的机动车行驶速度条件为55 km·h-1;以不同服务水平对应的行程车速为依据,给出设置路段行人过街信号的过街行人流率条件。     

车辆定位与智能卡在公路运输管理中的应用

在介绍车辆定位方法和智能卡技术的基础上,探讨了车辆定位在公路运输管理和智能 卡在高速公路收费中的应用.车辆定位应用于货物运输中可以提高货物运输的效率,增加车辆 的安全性.管理中心和移动车辆可利用移动通信设备进行双向的数据传输。管理中心在掌握车 辆位置与状态信息的前提下进行车辆调度和物流管理.基于智能卡内的CPU,针对高速公路的 收费管理制定专门的卡内操作系统,能够实现高速公路收费的“一卡通”.     

车载Ad Hoc网络中位置服务机制研究与设计

作为移动Ad Hoc网络具体应用之一的车载Ad Hoc网络具有许多自身特征,如车辆节点处于十字路口时存在许多等待绿灯的静止节点以及通行速度相对缓慢的通行节点。在考虑了上述特征之后,提出了一种适用于车载Ad Hoc网络的新的位置服务设计方案,该设计方案将位置服务与基于位置的路由协议如无状态路由协议GPSR进行融合。在城市场景下的仿真结果表明:通过与GLS和HLS相比,ILSV获得相当高的查询成功率并具有较优的可缩放性。     

转移排队车辆控制尾气排放的应用实例

为了缓解苏格兰法夫（Fife）地区库珀（Cupar）镇的交通拥堵，减少关键区域的尾气排放，用S-Paramics模型进行测试。采取的措施是把排队车辆转移到道路宽阔且建筑物较矮的路段，使车辆尾气易于扩散。测试结果显示，该方法能显著减少关键区域的尾气排放量，而车辆行程时间基本保持不变。项目的评价标准不是基于传统的行程时间和车辆运营成本的节约，而是考虑了行人和当地商业的利益。     

浅析战时车勤人员心理特征及管控措施

针对战时车勤人员不良心理特征的表现,分析了战时车勤人员不良心理特征产生的原因,提出了增强战时车勤人员心理素质的管控措施,以实现战时运输任务的圆满完成,提高运输保障能力.