基于物联网的公路交通运行状态评估与预测

交通事故与交通运行异常状态在公路上经常发生,对上游路段和相邻国省道带来严重的影响。通常,针对此类情况提前制定具有针对性的预案难度很大。如何在复杂路网环境下快速监测异常交通运行状态的发生并预测交通事件的影响范围,成为公路应急处置管理的基础。提出基于物联网技术对交通运行状态信息、气象条件、路面状况以及结构物状态的广泛感知,用于实时、快速监测公路异常事件的发生并预测复杂路网环境下交通事件发生后未来短时的交通拥堵发展态势的预测方法。该方法充分考虑了交通流、气象、路面条件以及结构物状态对交通事件下公路通行状态的影响。基于该方法,开发了公路网交通运行状态预测系统,通过实际数据的测试,该预测方法具有良好的监测与预测能力。因此,本文提出的技术可以很好地为公路应急处置提供快速、科学的决策支持,为公路运营管理提供服务。     

佛开高速公路改扩建交通组织研究

运用计算机仿真技术结合实际交通量数据与OD出行矩阵提出了公路改扩建交通组织实施方案.以佛开高速公路扩建为依托,阐明了公路改扩建大型路网的VISSIM建模技术与交通组织实施方案,即借助于OD矩阵,运用动态分配方法,通过控制交通瓶颈路段的排队长度,使整个路网的运行效率达到最优.     

二秦高速公路关联事件下信息联动发布方案研究

对高速公路交通组织要素进行合理划分的基础上,建立可变情报板与交通组织要素的对应关系,提出关联事件下的可变情报板信息联动发布策略,实现路网信息发布策略的标准化及优化,可以最大程度地发挥交通诱导对路网交通运行的调节能力,促进大规模路网运行效率的整体提升。本文以二秦高速为例,基于两起及以上阻断事件同时段发生,且事件的关键区域发生重叠的情况下引起的信息执行冲突问题,提出相应的信息发布解决机制,从而通过交通诱导提升二秦高速对于突发关联事件的调节能力,保证路网的正常运行。     

粤港澳大湾区及大数据视角下的干线路网规划

粤港澳大湾区的发展势必提速区域交通格局重塑,湾区城市交通发展面临新的机遇和要求。分析干线路网与城市发展协调机理,利用高速公路联网收费数据、交通监控视频数据等大数据研究粤港澳大湾区背景下区域交通发展要求和交通需求态势,明确干线路网规划建设思路,提出适应湾区发展的“通道联动、网络塑城”的城市干线路网发展策略,并据此拟定中山市快速干线路网布局方案,为类似地区提供参考。     

Model of Relation between Urban Transportation Development and Macroscopic Road Network Operation in Beijing

在对北京城市交通发展水平统计分析的基础上,提出了城市交通发展水平指标选取的原则,从社会发展、交通供给和交通需求3个方面构建了由16个指标组成的城市交通发展水平综合评价指标体系,并提出了基于路网拥堵指数和骨干网高峰小时运行速度的宏观路网运行状态评价指标体系.通过对2003 -2010年北京市实际数据的搜集和指标处理,确定了关系模型的输入指标,利用偏最小二乘方法建立城市交通发展水平与路网运行状态关系模型,并利用现有数据对模型进行验证,验证结果表明:模型精度在10％以内,能较好地满足实际应用需求.关系模型能为北京市未来城市交通发展决策和交通发展战略提供重要支撑.     

关于建立城市道路交通运行状况宏观评价系统的研究

立足于构建城市道路交通运行状态评估及服务水平评价指标体系，通过定量与定性相结合的宏观交通状况分析、评估、预测，科学诊断存在的交通问题，为广大市民出行提供交通服务，为政府相关部门决策提供定量依据。同时以北京城市道路交通的路网结构、长期积累的海量数据和现实交通状态为背景，针对现状路网的薄弱环节以及奥运会的交通需求，论述了城市道路交通运行状况（服务水平）的应用示例。     

城市道路交通可视化建模及仿真研究

交通仿真是对交通事件和交通管理策略进行分析和评估的有效手段之一.为保证仿真结果的准确性,必须对路网特征进行细致的描述.对于城市路网,其拓扑关系复杂,路口渠化设计多样.如果在仿真中引入调用OpenFlight API进行辅助建模技术,用户就能快速对路网进行创建和修改.文中介绍了OpenFlight格式以及OpenFlight API,并对基于三维视景仿真的城市交通仿真系统调用OpenFlight API进行辅助建模的关键技术进行了探讨.进行实例研究,取得了较好的效果.     

基于MFD的路网周边交通控制策略与仿真

宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagrams,MFD)是路网的固有属性,可从宏观层面监视和预测路网交通运行状态。鉴于此,该文提出基于MFD的路网周边交通控制策略,其思路是依据MFD理论确定路网的MFD,当路网交通趋于拥挤时,通过调整周边交叉口的信号配时方案(如周期、绿信比),对周边车流涌入量进行限制,使路网区域交通保持良好的运行状态。为验证该策略的有效性,以广州天河商业区为试验区域,运用Vissim交通仿真软件进行仿真建模,依据MFD相关理论和仿真数据,确定该区域的MFD,当该区域交通趋于拥堵时,根据该策略确定周边交通涌入量和入口绿灯时长,并仿真对比该区域实施该策略前后的各项交通信号控制性能指标。结果表明:当路网交通趋于拥挤时,实施周边交通控制策略后路网平均延误时间、平均停车次数、平均排队长度等交通信号控制指标得到明显改善。     

关键交叉口优化对路网运行效率的影响研究

随着机动车保有量的增加,城市路网拥堵情况日益严重。交叉口作为城市路网的咽喉,其服务水平直接影响到整个路网的运行效率。以重庆市民族路-新华路路口为例,基于现场交通调查数据,明确交叉口的现存问题,采用Synchro(设计软件)对该路口进行建模分析。通过优化信号配时和车道功能划分后,交叉口延误降低了71.6%,服务水平从D提升至B。同时,采用VISSIM(仿真软件)对重庆市渝中区解放碑商圈整体路网和该关键交叉口影响的区域路网进行建模分析,并对路网优化前后的车辆运行状况进行对比。结果表明,通过优化,影响区域路网的平均延误下降了17.74%,平均行车时间下降了13.46%,平均停车次数下降了17.18%,尾气排放也有所减少,关键路口优化对路网运行效率的提升作用明显。     

路网交通流微观模拟建模方法研究

为真实再现路网交通流的运行规律,本文对路网交通流微观模拟的建模方法进行深入研究。探讨表征路网邻接和转向关联的各种邻接矩阵的构建方法,提出将路网交通流的模拟过程划分为交叉口和路段两个进程的建模方案,并对交叉口和路段进程的车流运行特性进行分析,使得对整个路网的模拟更加合理、有效,从而为路网微观模拟建模方法的进一步完善奠定基础。     

城市车路协同系统下实时交通状态评价方法

交通状态评价方法能够为交通管理系统提供可量化的实时路网信息，为动态引导交通流、缓解交通拥堵提供依据。受限于交通路网的时变性和评价过程的主观性，目前传统评价方法的精度时常无法满足需求。基于城市车路协同系统动态获取路网信息优势，提出一种利用车路信息融合的实时交通状态评价方法。首先，定义了一种网联汽车与路侧终端间的无线交互方式，并确定数据协议以保证实时车辆数据的准确性；其次，从实时数据中选取平均通过时间、平均停车次数、平均停怠时间作为一级评价指标进行模糊综合，应用多算子对计算的一级评价结果构成二级交通状态评价指标，并根据层次分析法确立指标权重，同时根据仿真和试验结果建立适用于各级道路参数的可变隶属度规则，从而融合动态车辆数据与静态路段参数，计算得出交通状态评价结果与评分；最后，由网联汽车、车载终端、路侧终端和无线通信模块搭建实际协同测试系统对该方法进行了试验验证。试验结果表明：测试系统所得到的路段实时交通状态评价得分与对应的交通状态变化趋势一致，能够准确体现城市车路协同环境下的交通状态特点。该评价方法运用信息融合方法提高了交通状态评价结果的实时性与客观性，同时为车路协同技术应用于实时交通诱导，缓解城市交通拥堵提供了理论依据。     

基于GIS-T的广域稀疏路网交通事故应急救援资源调度技术研究

以广域稀疏路网的交通地理信息系统的建设与应用为目标,以AutoCAD路网建模为基础、经MapInfo矢量化及属性信息附加构建了目标路网的交通地理信息系统(GIS-T)平台,并利用该平台模拟了区域公路网交通紧急救援资源的形成及调度。     

应急条件下区域路网行程时间可靠性研究

为了研究应急条件下的区域路网可靠性,建立绍兴市区域路网Vissim仿真模型并进行校准.提出基于交通仿真和蒙特卡洛方法的应急条件下路段行程时间计算模型并结合实测与仿真数据对模型进行修正,并分析路网拓扑空间关系依次建立应急条件下路径、OD对、路网行程时间可靠性模型.量化分级行程时间可靠性,对绍兴市典型路段和典型区域进行仿真与评价分析.研究结果表明,路网行程时间可靠性随应急事件的降低而降低,当越城区和诸暨市应急事件等级由正常降至一级,路网行程时间可靠性由0.519和0.534降低至0.201和0.173.同等应急条件对同一地区不同区域路网存在差异性影响,同等应急条件下诸暨市的路网行程时间可靠性下降比相对于越城区高4.5% ~9.9%,主要由于其自由式路网交通疏散能力较差且非城区交通管理水平较低.      

基于微观仿真的城市公交专用道设置研究

为研究公交专用道对交通运行情况的影响，以合肥市望江路为例，以实测数据为基础，通过微观仿真软件Vissim构建微观交通模型，提出以最大排队长度、延误作为节点评价指标，以路段运行速度作为路段评价指标，以路网平均运行速度作为路网评价指标的评价体系，从节点、路段、路网层面，定量化评价公交专用道设置对于交通运行情况的影响，为城市决策者提供参考。     

交通规划中的动态路网及其模型研究

用传统的路网模型表现动态演变中的路网,存在数据冗余过大和无法揭示动态性的缺点.为此,改进了传统的路网模型,使得路网的拓扑结构与数据物理上相分离、逻辑上相结合.提出了动态路网的概念,研究了其特征,在改进后的传统路网模型基础上建立了动态路网模型,并对模型的应用进行了实例分析.该模型用方案树与邻接表描述动态路网的拓扑结构,用数据库存储路网数据,达到了尽可能减少数据冗余度并有效揭示动态性的目的.动态路网模型对于交通规划中的路网模型优化具有重要的意义,有进一步研究和应用的价值.     

交通规划的动态路网及其模型研究

用传统的路网模型表现动态演变中的路网，存在数据冗余过大和无法揭示动态性的缺点，为此，改进了传统的路网模型，使得路网的拓扑结构与数据物理上相分离，逻辑上相结合，提出了动态路网的概念，研究了其特征，在改进后的传统路网模型基础上建立了动态路网模型，并对模型的应用进行了实例分析，该模型用方案树与邻接表描述动态路网的拓扑结构，用数据库存储路网数据，达到了尽可能减少数据冗余度并有效揭示动态性的目的，动态网模型对于交通规划中的路网模型优化具有重要的意义，有进一步研究和应用价值。     

路网描述仿模型

从满足交通仿需求角度分析了路网描述建模的要点，提出了以节点、路段、节段、车道为基本构成要素的路网描述仿模型。该模型能更准确、细致地反映道路网拓扑关系和道路几何条件，为交通仿真模型真实地反映路网交通状态奠定了基础。     

河北省国省干线公路网交通适应性研究

为宏观把握河北省国省干线公路网的运行状况,提高其公路网运行效率,从路网角度分析并结合公路网的结构性能和运行质量两个方面建立公路网交通适应性评价指标体系,并将适应性划分为5个等级,基于熵值法对公路网交通适应性进行综合评价和分析。最后以2015年河北省各市国省干线数据进行交通适应性评价,得出当前河北省国省干线公路网交通适应性的基本结论:除秦皇岛市外,河北省各市国省干线公路网交通适应性主要集中在适应和基本适应两个等级之间,为今后公路网建设和发展建设提供理论基础和数据支持。     

高速公路应急预案管理仿真平台设计与应用

随着交通仿真技术的日益成熟,交通仿真同智能交通应用相结合的需求愈发迫切.以Vissim为仿真内核基础建立的高速公路应急预案管理仿真平台,其技术关键在于对路网建模及预案流程的仿真模型解构及信息的逻辑流程设计.通过虚拟仿真技术,系统能快速智能化地生成交通事件及预案仿真模型,并展示预案评价结果,有效地支持了高速公路应急事件决策管理的科学性、智能化,展示了交通仿真技术在高速公路管理领域的良好的应用前景.      

面向微观交通仿真的路网建模模块实现方法

路网描述模型是微观交通流仿真的基础,其建模过程较为烦琐。为了简化路网建模工作,设计了1个路网建模模块,为用户提供路网绘制、道路属性编辑及保存工具。该模块能自动提取绘图区及编辑区的关键信息,并通过转化算法快速建立路网数据库,为道路交通场景的三维可视化及微观交通仿真模型道路动态链表构建提供数据支持。实际效果表明,该路网建模模块能够快速生成路网相关数据,以动态链接库形式创建并嵌入到微观交通流仿真软件中,移植性较好。