城市混合交通控制设计理念与方法

针对我国城市特有的混合交通特性,在分析城市路网特征和交通流运行特征的基础上,确立了混合交通控制系统设计的基本理念。基于混合交通流理论,建立了城市交通控制的方法体系,包括匝道控制、单点控制、干线协调控制、区域协调控制以及公交优先控制。运用此设计理念与方法开发出的混合交通控制系统（HiCON）,在北京、青岛、福州三地的应用表明：车辆平均延误减少10％～20％,平均行程时间降低5%-10％。     

用路段交通量推算O—D量方法的进一步研究

本文在已有关研究成果的基础上，对用路段交通量推算Ｏ－Ｄ量的方法做了进一步研究，对该方法所获解的唯一性和精度问题进行了深入的探讨，并在此基础上提出了改进的Ｏ－Ｄ量推算方法。使用改进后的方法，既可节约工作量又可获得唯一的精确解。     

基于合理路径的拥挤路网交通状态分析方法

为防止路网交通拥堵的扩散,考虑路段状态指标饱和度和行程时间的影响,建立了基于合理路径集的路网分析模型.将非拥挤区域从内到外分为控制层、诱导控制层、诱导层和无关层4个层次,反映了路网状态的空间分布和潜在演化趋势.基于交通分配得到的流量,对本文的状态分析模型进行了数值验证,仿真结果表明:各层次路段在路网中的比例随流量的增大而变化,且拥堵区域呈现扩张趋势;高峰时段各层次路段的比例为20%、5%、10%、10%和56%;同层次中饱和度越大的路段对拥堵区域的影响越大.     

车头时距混合分布模型

为描述车头时距分布特性,基于二分车头时距的基本思想,将行驶车辆状态分为跟驰状态和自由流状态,在分析其运行特征的基础上,建立了能同时描述这两类状态对应的车头时距分布特性的混合分布模型.应用实测数据,通过EM(expectation maximization)算法确定模型的相关参数,并结合参数取值分析了路段上、下游和不同车道内车辆行驶统计特征的差异性,最后,进行了实例验证.研究结果表明:混合分布模型在实验路段各处均可通过卡方检验;与负指数分布、爱尔朗分布和M3分布相比,混合分布模型对车头时距分布情况的拟合精度平均提高10%以上,且对快速路入口匝道通行能力的计算结果与实测值较为接近.     

提前右转组织方式及其影响分析

以可插车间隙理论和概率论为基础,建立了固定与可变交织区长度的提前右转组织方式下右转机动车通行能力计算模型与延长交织区所能够增加的通行能力的计算模型,提出了提前右转组织方式的适用条件。以平均延误为指标,对比分析了两种组织方式下右转机动车的运行效果,基于Webster信号配时方法,对实行提前右转方式的交叉口内直行和左转车流的通行能力进行了分析。分析结果表明:采用提前右转组织方式后交叉口直行和左转通行能力增加;在右转机动车提前右转能够满足通行能力时,提前右转可减小冲突区的面积,否则,可以通过延长交织区长度来增加通行能力,以减少右转车的平均延误。     

车辆跟驰行为建模的回顾与展望

系统地回顾了跟驰理论60年的发展历程,依据建模思想将跟驰行为模型分为交通工程角度和统计物理角度。交通工程角度的跟驰模型包括刺激-反应类、安全距离类、心理-生理类及人工智能类模型;统计物理角度的跟驰模型包括优化速度模型、智能驾驶模型和元胞自动机模型。针对各类模型分别阐述了其建模思路、模型结构、参数标定及其扩展研究。最后,展望了跟驰行为建模的发展趋势与研究方向,为建立适合中国交通流特点的跟驰模型提供参考。     

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熵最大化方法被广泛应用于交通规划，为交通需求预测模型提供了理论依据.本文使用信息论中的熵概念描述居民出行分布，并根据最大信息熵理论提出了基于原点矩典型特征量约束条件下的出行分布模型，详细阐述了模型中各个参数的实际含义，该模型是一个普适性模型，其具体形式决定于最高阶原点矩阶数的取值，此值对模型精度及参数标定难易程度有重要影响.为确定模型参数，提出了实用的参数标定方法.由于模型中原点矩的最高阶数对模型精度有较大影响，为找到两者之间的关系，利用长春市出行调查数据研究了四种出行方式分别时应于五种原点矩最高阶数的模型拟合情况.因文中所建立的模型是一系列模型，为比较其描述问题的优劣差异，按照最大信息熵原理给出了确定系统分布的熵方法，并运用该方法对前述模型进行了比较.调查数据的验证结果表明，出行分布的信息熵模型可以正确地描述出行分布规律，熵方法可以简单有效地评价不同模型对同一问题描述的优劣差异.本文提出的熵模型和熵方法对城市交通规划具有指导意义.     

累计曲线法计算饱和流率和相位损失时间

介绍了一种新的计算饱和流率和相位损失时间的累计曲线法。与韦伯斯特方法相比，该方法可以计算前损失时间和后损失时间，弥补了韦氏方法的不足。实际应用结果表明，在无干扰或干扰很小的情况下，一条车道的饱和流率在1600—1900veh／h之间，总损失时间在1～2s之间，有的相位损失时间可以忽略不计；饱和流率的计算值与通常假设的1700—1800veh／h基本相符，但实际测得的损失时间却低于HCM推荐的3～5s，也低于黄灯时间。     

可变车道诱导方法研究

为寻求可变车道的诱导方法,提出基于双停车线的主、预信号诱导方法,对双停车线的布局方法和预信号的配时方法进行了研究.确定了主、预信号之间的距离;对主、预信号之间的配时关系进行了分析,确定了主预信号周期之间的关系、车道属性过渡过程中预信号的配时方案以及双停车线之间的距离对信号配时的影响.     

基于视频的车辆特征表达与分类算法

为实现车辆类型的高精度检测,提出了基于偏心矩向量的特征表达方法,将运动车辆轮廓点与重心之间的距离定义为偏心矩,构造特征向量实现车辆的标识.该特征向量具备旋转、平移、伸缩的不变性,能够克服目标运动状态和环境变化的影响.采用支持向量机构建多类最优分类超平面,实现运动车辆的多类别快速分类.实验结果表明,不同类别车辆特征区分明显,识别准确率可达94%以上.