道路堵塞时排队长度和排队持续时间计算方法

在分析道路堵塞时交通流特性的基础上,基于改进的停车波与启动波模型,推导出道路堵塞时车辆排队长度和排队持续时间的计算模型,并用实际例子对该方法的有效性进行验证.     

引入网络影响分析的道路选线优化模型

提出一个基于遗传算法的道路选线优化模型,该模型首先随机生成新建道路空间位置的候选方案集,并依据GIS平台自动设计新建道路的平竖曲线,并计算其各项工程费用;接下来,分析变化了的路网的拓扑结构,并在新路网中分配OD交通量,获得OD交通在新路网上的交通流特征,进而计算OD交通量的走行时间和在路网上的环境负荷;然后,利用工程费用、OD交通走行时间费用和环境负荷当量费用构造适应度函数,以判断各候选方案的优劣,同时实施选择、交叉、变异操作以获得更多的候选方案,直至得到一个最佳的新建道路方案为止。数字试验结果显示:新建道路对路网的影响不容忽视。     

移动交通检测系统中探测车的样本数量

基于各国移动交通检测系统中探测车样本数量问题的研究现状,分析了现有成果存在的不足。在考虑探测车速度、计算时间间隔、数据精度要求等因素基础上,针对交通流密度均匀分布和非均匀分布两种情况,利用数理统计方法建立了道路网上探测车样本数量的双层模型。结果表明:当计算时间间隔为5 min时,若道路网上交通流密度均匀分布,则探测车比例至少为5.0%;若道路网上交通流密度非均匀分布,则探测车比例至少为7.0%。     

基于多车道加权融合的短时交通流预测研究

短时交通流预测是改善交通规划与管理效率的一个重要因素,为了提高交通运输管理和调度能力,从路段多车道交通流隐含的交互关系,引入一种基于多车道加权融合的短时交通流预测方法。用该方法分析了加州高速公路某五车道单检测点各车道交通流与聚合交通流之间的相关性,发现每个车道交通流与聚合交通流都呈现高度关联性。基于此,构建一种能够学习交通流上下关联性的双向长短时记忆模型。基于3种时间间隔数据,选取某一间隔交通流进行归一化及预处理,将各车道交通流和聚合交通流数据分别构成相对应的一组,采用几十组同"星期几"相应数据分别输入双向长短时记忆模型进行训练,利用各部分模型分别预测同一天相应车道和聚合的交通流。最后对预测的各部分交通流采用岭回归算法计算融合权重。通过权重融合预测的各车道交通流和聚合交通流作为最终预测的交通流,进一步在三车道检测点的3个时间间隔交通流进行试验。结果表明:本预测方法相对于未考虑各车道交通流与聚合交通流相关性传统预测模型的MAE、RMSE值均有一定程度降低,具有更高的预测精度和鲁棒性,是一种有效的交通流预测方法。     

动态交通分配中道路阻抗模型的研究

在分析道路阻抗构成的基础上，分析了运用传统的排除论确定交叉口前排队车辆数的局限和不足，根据交通流波动理论，提出了计算交叉口排除车辆数的模型，最后给出了计算路段和交叉口延误的模型。     

基于元胞自动机交通流模型的车辆换道规则

将元胞自动机模型应用于周期性边界条件下的高速公路交通的换道规则模拟,并对不同条件下交通流的平均速度和流量进行仿真.基于驾驶员的性格差异,提出了更灵活的弹性换道规则,并探讨了不同换道规则对交通流流量等参数的影响.在计算机仿真过程中,通过变换交通流密度,得出了与不同换道规则对应的交通流基本图.结果表明:相对于以前的模型,遵循2种新规则的模型均可不同程度地改善道路的通行能力,提高道路资源的利用效能;从安全性角度进行对比分析,可得出较优的换道规则.     

非港湾式公交停车对道路交通流的影响分析

公交车进出站点不仅影响本身,也给其他车辆运行带来很大干扰。文章首先比较全面地分析非港湾式公交停车影响下道路交通流特征,然后借助于EXCEL软件,构建关于公交停车频率、公交停车时间、最大公交停车长度及其存在时间、道路流量的车速和车头时距多元线性模型,并进行了严格的数学检验。该研究为合理分析路段交通流状况、正确计算区间行驶车速与车头时距提供了依据。     

基于改进PFV策略的双车道连续元胞自动机模型

根据道路实际情况,提出考虑多车信息的改进PFV策略,并进行参数标定;将跟驰策略和换道规则相结合,建立双车道连续元胞自动机模型,采用周期边界式条件进行模型仿真,比较不同密度下双车道交通流变化情况和车辆换道行为,通过仿真结果的时空图显示车辆换道造成的系统速度延迟,通过比较双车道系统的交通流密度-交通流量、交通流密度-行驶速...     

道路环境影响综合评价模型及应用

针对道路建设项目环境状况评价中存在主观影响因素过多、权重确定复杂等问题,通过引入模糊综合评价法和改进的层次分析法(IAHP),建立了道路环境影响综合评价模型,论述了该模型的应用过程及其有效性.最后以213国道郎木寺至川主寺改建工程项目为例,对实际道路进行了环境评价.评价结果表明,该模型可以客观地确定各评价指标的权重,反映了各指标对总体评价结果的影响,评价结果与道路实际环境状况相吻合.     

基于道路设计与交通规划的道路选线优化模型

结合道路设计理论与交通规划理论,以地理信息系统为平台,开发道路选线优化模型。该模型是一个费用指向的优化问题,最小化费用目标函数中包括道路建设费用、土方工程费、道路交通诱发的环境污染的不经济费用,OD交通在路网上总走行时间的时间费用等。优化模型首先随机生成新建道路的空间位置候选方案集,并自动设计新建道路的平曲线和竖曲线,计算新建道路的各项工程费用。然后,对变化的路网进行自动拓扑,通过交通量分配得到OD交通在新路网上的走行时间和交通流特征,计算OD交通的环境负荷。最后,在遗传算法中判断候选方案的优劣,直到得到一个最佳的新建道路的空间位置方案为止。     

城市交通拥塞辐射模型及其对路网服务能力损伤研究

为预防和治理城市路网系统中交通拥塞的辐射扩散以及由此造成的路网系统服务能力损伤，从新的视角对交通拥塞辐射扩散规律进行研究。将毒气在有限空间内的泄漏扩散抽象为交通拥塞的辐射蔓延，首先运用Python软件对高德地图API的WEB服务进行实时路况数据爬取，并对爬取的数据、浮动车数据、SCATS监测的流量数据以及其他交通信息数据进行预处理。在此基础上建立基于高斯烟雨模型的城市道路拥塞辐射时空模型并且充分考虑邻居节点和路段的交通运行状态以及不同道路等级对拥塞传播范围的影响。对模型调节参数U进行标定，得出快速路、主干路U值均为1，次干路U值为0.7。然后通过实例进行验证，结合实际值将模型计算结果与高德地图预测值进行比较，所建立模型的拥塞最大辐射边界、拥塞辐射时间预测精度要更准确，整个拥塞过程模型拟合度较高，模型适用性强。最后在城市道路拥塞辐射时空模型的基础上利用材料力学中切应力对材料的损伤原理，以拥塞某传播方向为研究对象，计算出拥塞辐射传播给路网中的某路段造成的通行能力失效值。分析路网中路段通行能力下降对路网服务能力的损伤影响，进而给出路段重要性识别方法。研究成果可为交通管理部门加强关键路段治理以及制定缓堵政策提供参考。     

A Trajectory-Based Map-Matching System for the Driving Road Identification in Vehicle Navigation Systems

Driving road identification is the key issue of a vehicle navigation system that supports various services of intelligent transportation systems. The method for driving road identification is also known as map matching (MM). In spite of the development of MM algorithms, limitations still exist in obtaining the positioning data and preparing candidate roads (CRs) that may result in mismatches in some special difficult road configurations such as flyovers and parallel roads. To overcome the limitations, an integrated trajectory-based MM (tbMM) system is proposed based on the trajectory similarity evaluation method. The system can fuse the information from global positioning systems (GPS) and inertial sensors to generate the vehicle trajectory that represents the vehicle continuous movement in three dimensions. The elevation data of vehicle and roads are involved to enhance the trajectory-based matching process. Also the method employs an optimized mechanism for generating and maintaining CRs. Using the mechanism, separated road segments in a digital map are reorganized in the form of possible driving roads and the topology among them is guaranteed. Moreover, the CRs are obtained considering all the possibilities in determining the driving road so that the valuable historical information can be effectively reserved to provide more reliable matches in ambiguous situations. The tbMM system was evaluated using a number of real-world vehicle-level test datasets in urban areas in Beijing. Also a comparison test was performed to evaluate the driving road identification accuracy against existing MM algorithms. The results show that the tbMM system can provide reliable matches with about 99% accuracy in all the difficult scenarios and outperforms the existing algorithms.     

Comparison of driving characteristics between drivers in Korea and in the united states of America based on driver-vehicle interaction field database

Research and development involving intelligent vehicles of today is geared to safe, driver-friendly and sensitive vehicles that provide a driver with a pleasant and convenient driving environment while preventing him or her from possible risks of accident. In developing convenient and safe vehicles, research on drivers’ driving patterns, reactions and state characteristics depending on road conditions in actual field is essential in order to devise more driver-friendly intelligent vehicles. This paper describes how a driver-vehicle interaction (DVI) field database is built in order to obtain a driver’s input in normal road driving condition on highways, country roads, and city roads, and his or her state information, as well as data on the vehicle and traffic conditions. And the newly built database is compared with the RDCW FOT database established by UMTRI of the US for analysis to suggest that the driving tendencies of drivers in Korea and the road driving conditions are not the same as those in the US, reconfirming the need to establish a DVI field database, which will be used for the development of intelligent vehicles suitable for the Korean environment. The DVI data collected from actual driving in field are anticipated to be widely utilized as basic data for research on various intelligent driving safety systems, advanced driver assistance systems (ADAS) and human-vehicle interface (HVI) that are suitable for the driving environment in Korea.     

Road profile input estimation in vehicle dynamics simulation

Vehicle motion simulation accuracy, such as in accident reconstruction or vehicle controllability analysis on real roads, can be obtained only if valid road profile and tire-road friction models are available. Regarding road profiles, a new method based on sliding mode observers has been developed and is compared with two inertial methods. Experimental results are shown and discussed to evaluate the robustness of our approach.     

基于矢量道路栅格化的海量浮动车数据快速处理

针对海量浮动车数据特点和快速处理要求,提出了一种基于矢量道路地图栅格化的海量浮动车数据方法,该算法的关键是矢量道路栅格化过程中包括了道路缓冲区和属性信息。道路缓冲区的宽度由一个与浮动车数据位置误差和道路宽度相关的置信区域决定;矢量道路缓冲区转换成栅格图后,栅格图中像素的位置对应着实际地理坐标,而像素值的灰度值表示道路的等级、名称、编号等属性或方向等信息;然后将海量浮动车数据与栅格道路地图进行叠加处理。这种方法不仅可以精确地计算出城市道路地图坐标系与浮动车数据坐标系之间的变换参数,而且还能够快速地获取区域路网以及特定道路的行驶速度。最后,通过超过一千万个真实的武汉市浮动车数据,并与经典的浮动车数据处理算法进行比较,验证了矢量道路栅格化方法处理海量浮动车数据的可行性和有效性。     

主辅道出口与相交道路的交通组织研究

随着城市化建设发展的推进速度加快、交通量与日俱增，城市道路中主辅道出口与相交道路位置对区域交通组织有较大影响，以两条道路的主辅道出口的实际案例，通过不同的交通组织形式及实测数据进行定性与定量的分析，并采用VISSIM仿真模型进行数据分析，对不同流量、不同交通组织状况下的主辅道出入口通行能力及通行效率进行对比研究，提出不同流量、出口与相交道路的间距等参数情况下的交通组织方案。     

公路网事故多发段(点)判别方法研究

针对在事故多发段判别时,平面交叉节点通处理为路段,平面交叉节点的安全重要性被弱化,判别精度受到了影响的问题;并针对路网事故多发段判别时,先判别事故严重的路,再判别其上事故多发段,忽略了整体事故不严重的路上个别事故多发的段点的问题。对路网中各种等级公路进行归一化处理;根据平面交叉节点行车安全特性,把公路划分为平面交叉节点路段和普通路段;平面交叉节点路段安全影响范围的确定;从而进行路网事故多发段判别。既提高了已有动态步长过滤法等对一条公路进行事故多发段判别的精度,又解决了不同等级、不同特征公路组成的路网在同一水平下的事故多发段判别;为路网安全管理提供了基础。     

关于城市主干路设置辅路条件的研究

结合实际项目经验,通过分析道路功能定位、交通需求、交通组织方式及城市主干路辅路的设置条件等,根据所建立的计算模型,在设计规范的基础上对城市主干路设置辅路的可能性条件和必要性条件进行了深入研究,以期为类似设计研究提供参考。     

面向Integration的仿真模型路网编辑系统设计与实现

利用Visual Basic语言、MapX地图化组件及Access数据库设计并开发了面向Integration的仿真模型路网编辑系统。按照用户需求,详细设计了该系统的系统功能、数据库概念模型和数据库结构。阐述了在Integration仿真软件需求下的路网建立、分割其他图元、路段结点关联、相邻路段合并的技术方法。最后,对系统进行了开发,实现了不依赖于任何软件独立进行路网编辑的功能。     

基于多级网络划分的匹配道路初筛方法研究

针对GPS车辆定位系统地图匹配过程中传统匹配道路初筛方法在筛选速度和准确性方面的不足,提出了一种基于多级网络划分的匹配道路筛选方法。算法采用多级网络简单划分、层层筛选的策略,保证了初筛区域的快速、准确定位与初筛路段的准确获取,与多种传统的筛选方法,进行了基于实际数据的运行效果的对比。实证分析可知,文中提出的方法效果较好。