机动车交通流比功率与能耗模型研究

为研究机动车交通流能耗,将机动车交通流比功率(VSP)作为研究对象.从最常见的单车比功率研究出发,使用气体动力学交通流模型联系单车比功率与交通流整体比功率,以此建立交通流比功率模型.为使此模型具备更显著的物理意义,将交通流比功率分为两部分,一部分为平衡交通流状态下的比功率,另一部分为偏离平衡交通流状态导致的比功率变化量,模型中的交通流参数与变量能够通过现有的交通流探测设备获取.将比功率理论模型从单车扩展到了交通流,用数学公式反应了交通流状态与比功率的关系,并且证明了交通流比功率能够通过交通流参数进行估计.并由交通流比功率出发,推导出交通流比功公式.此外研究了平衡态交通流比功率及比功与密度的关系.为研究机动车交通流能耗探索了新的思路.     

公交发车频率与交叉口信控参数的协调关系研究

由于受上游交叉口信号控制的影响,高峰时间会有多辆公交车同时排队进站停靠,容易导致站点拥堵,影响车辆的正常运行.从受上游信控影响的公交车流的特性研究出发,采用排队论的方法,计算分析站点通行能力允许范围内的公交车辆发车频率与上游交叉口信控参数之间的协调关系.在公交优先的理念指导下通过对二者关系的研究提出减小站点拥堵的优化方法,并通过实例进行验证.     

城市路段转向换道流量的理论计算方法

为解析城市路段的复杂换道特征,从城市路段多向输入、多向输出、短距离等典型特征入手,分析由于交通规则和路由选择引起的确定性城市路段转向换道行为。通过对城市路段典型渠化方式的理论建模,建立城市路段转向换道流量及转向换道率的理论计算方法。计算分析多向输入和多向输出对城市路段转向换道流量的影响。结果表明：在路段入口输入流量不变的情况下,随着路段出口左转和右转流量比例增加、直行比例减少,路段转向换道流量呈现先增大后减小趋势;随着出口左转和右转车道数增加、直行车道数减少,转向换道流量也呈现先增大后减小趋势。     

基于同步多样性的公交时刻优化方法

分析了现有公交调度方法中大间隔发车、局部收敛与时间不协调等问题,以最大同时到站次数和最大同时到站车辆数量为优化目标,以末车定时、站点允许排队长度、服务质量、线路服务时间跨度为约束条件,建立了公交时刻优化方法,设计了基于网络选点规则和网络同步规则的求解算法。计算结果表明:当公交网络中存在2条线路与2个站点且发车时间在30min内时,应用提出的方法,在2个站点共产生3次同步,线路1的发车时刻分别为第5、15、20、30min,线路2的发车时刻分别为第0、10、30min;与现有方法相比,同步次数减少1次,发车时刻完全分布于规定时间内,消除了剩余时间,获得了非均匀化的发车间隔,体现了同步的多样性。     

基于零反应时间的自动驾驶车辆跟驰模型研究

自动驾驶车辆可以通过数据驱动模型较好地学习人类驾驶员的跟驰行为,但单纯的学习并不能发挥自动驾驶车辆反应更敏捷的特性.文中利用NGSIM数据集开发一种基于零反应时间数据的跟驰行为学习模型.首先,基于人类驾驶行为数据建立反应时间预测的神经网络模型,预测每条人类跟驰轨迹数据每个时间步的反应时间,并在原轨迹中剪除反应时间内的数据,进而重构样本数据,获得近似于零反应时间、更符合自动驾驶车辆特性的样本集.在此基础上采用LSTM架构,建立基于新学习样本的跟驰行为模型(LSTM-0RT).仿真对比发现:LSTM-0RT跟驰模型比传统LSTM模型提前50 s收敛,且速度变化趋势与前车基本一致,充分体现反应速度快的特点;在混驶环境测试中,采用LSTM-0RT模型的自动驾驶车辆比例越大,跟驰车队的渐进稳定性越高,车流波动的影响范围越小;交通流特性分析显示LSTM-0RT模型在不同交通流密度下的适用性明显优于LSTM模型;车头时距指标测算也表明LSTM-0RT模型具有更高的跟驰安全性.     

高速公路合流区车辆换算系数研究

车辆换算系数是道路通行能力研究的重要组成部分,合流区内的车辆运行特性与基本路段有着显著差异,其车辆换算系数也应和基本路段有所差异。通过对实测交通流数据的处理分析,以车辆瞬时占用道路时间和车身长度为指标进行聚类,将高速公路合流区车型划分为4种,进一步计算了4种车型之间所形成的16种车头时距,并以车头时距为基础推导了车辆换算系数的计算模型,根据实测数据计算得出了高速公路合流区各车型车辆换算系数。采用饱和车头时距法和流量车速法分别对得到的车辆换算系数进行了验证,结果表明,计算的车辆换算系数具有一定的实用性。     

弱客流地区公交线路选择与运营模式分析

针对农村地区弱客流特性和地形分布复杂的特点,以及存在的公交线路运营模式体系不健全等问题,选择树状路网为研究对象。在假定车辆运营信息和需求信息已知的情况下,建立以公交运营成本与收益之差最小和乘客出行时间成本最小为目标的线路选择模型;通过仿真分析,得出在不同决策目标下的最优公交车辆发车间隔和适合弱客流地区的运营模式。结果表明,选择绕行线路模式会使得系统效用值降低。     

基于多元高斯模型的跟驰轨迹评价方法研究

针对机器学习跟驰模型中传统轨迹层面误差分析方法考虑因素不够全面、原始数据存在部分不合理驾驶轨迹且难以剔除的问题,提出一种从总体数据角度评价跟驰轨迹的方法——多元高斯模型,将车头间距与相对速度进行联合考虑更能体现个人的驾驶行为.运用高斯分布描述总体数据的概率分布,计算跟驰轨迹的概率值作为对比依据.选用K近邻模型进行轨迹仿真,在NGSIM数据集上进行训练和仿真测试,仿真实验结果表明,多元高斯模型对轨迹的评价更合理,该方法也可用于改善和扩充数据集,剔除部分不合理轨迹,将仿真概率较高轨迹加入到数据集.     

弱客流地区客货共享定制公交路线的动态规划方法

针对弱客流地区公交运营难的问题,在分析典型弱客流地区的交通特性的基础上,通过客货共享运输模式和动态定制公交调度方法的应用,实现以货补客,客货同赢的运营目标.首先将动静态客货定制需求进行分类,分阶段处理定制需求;然后,以最小化总运输时间为目标,考虑容量与定制需求时间窗等约束,构建定制公交车辆初始线路优化模型,并在此基础上,考虑初始乘客和动态需求的时间窗约束,构建在途公交车辆的动态路径优化模型,建立动态定制需求的响应机制,从而实现客货共享定制公交路线的动态规划;最后,通过算例证明该模型的可行性,并与非混运模型进行比较.结果表明:在相同的运输需求条件下,模型所需车辆数比非混运模型少2辆,对动态需求的满足率提高16.7％,总空载率降低12.4％.     

江阴长江公路大桥实施可变费率对交通流影响研究

根据对江阴长江公路大桥交通流数据的处理分析和驾驶员出行决策抽样调查设定了可变费率方案,分别建立了交通流量和营运收入随时间和费率变化的模型,明确了模型中自变量的确定方法,对相关参数进行了标定,并计算了3个高峰小时车流量所对应的费率调整情况。根据大桥运营管理的实际情况,提出了通行能力和服务水平、日通行交通量和经济评价指标,对可变收费有效性进行了检验评价,证明实施可变收费能够有效改善大桥交通流的运行状况。