基于合作博弈的公交滞站点优化模型

公交滞站控制是防治公交串车的常用方法. 现有研究主要集中于公交滞站时间的优化,很少关注滞站点优化问题. 本文提出一种基于合作博弈的公交滞站点优化模型. 根据系统当前状态,模型首先预测当控制不同滞站点组合时该滞站点组合对公交串车率的改进;其次,以滞站点为博弈人,以滞站点组合及其对公交串车率的改进量为效用函数,构建合作博弈,分析滞站点的单独和联合控制效果,并用Shapley 值刻画滞站点的相对重要性. 通过在最有效的滞站点实施滞站控制,能够有效防治公交串车. 最后,通过仿真实验对滞站点的数量和位置的确定进行说明,模型能有效降低公交车头时距波动,减少公交串车率,最终减少乘客平均候车时间.     

基于公交优先的信号控制优化理论研究

根据信号交叉口理论,在以往信号延误研究的基础上,考虑到公交车辆平均载客数远大于社会车辆平均载客数,以交叉口人总延误最小为系统优化目标,分析并推导了公交优先信号控制优化模型.运用该优化方法能够明显降低交叉口的人均延误,有效保证公交车的准时性,是减少公交车延误的一种可行、有效的方式,为进一步研究交通信号自适应控制方法和建立交通信号控制参数优化的性能指标函数提供了信息.     

混合交通下智能网联车借道公交专用车道控制

为研究含人工车的混合交通流下部分智能网联车借道城市公交专用车道的控制问题,以两个信号交叉口间公交专用车道为研究对象,提出以不妨碍公交车优先通行、满足换道动机和换道安全条件的智能网联车借道公交车道控制策略.基于公交车道控制预测模块设计智能网联车进入和离开公交专用道规则,采用改进最小化由换道引起的所有制动模型计算的收益作为...     

公交运营规模的博弈分析

本文运用博弈论的概念与方法,剖析人们对公共道路和公交客源的利用,研究公交运营规模的相互影响,博弈结果证明了对公交运营进行宏观协调的必要性和重要性。     

基于常规公交的轨道交通站点吸引范围研究

在进行城市轨道交通规划与运营优化时,需要对客流进行分析,其中确定城市轨道交通站点的吸引范围属于关键性问题。考虑到不同用地性质的轨道交通站点承担的交通功能不同,对城市轨道交通的站点进行分类,建立基于聚集效应的城市轨道交通站点客流吸引范围模型,并通过实例进行分析,得到轨道交通站点对常规公交客流的合理和最大吸引时间,从而确定不同类型站点的客流吸引范围。     

基于公交优先的直线式公交站台共享超车道时空资源优化分析

受城市道路红线条件限制,许多公交车站只能设置直线式公交站台;这种形式的站台很容易产生拥堵排队和机动车冲突的交通现象.基于此,提出了一种共享超车道感应信号控制的优化方案,使用VISSIM软件对共享超车道前后车辆的延误水平进行了仿真分析.研究结果表明:通过设置共享超车道能有效地缓解公交车辆在公交站点拥堵排队和机动车冲突的交通现象;在交通量较大和公交发车频率较高情况下,通过设置带有共享超车道的直线式公交站台能有效地提升公交服务水平,保障近道路交叉口上游路段的公交优先通行和社会车辆有序通行,提升了交通的流畅性与安全性.     

基于VISSIM的公交车辆运行仿真

随着城市公共交通的发展,公交车辆的运行状况日益引起人们的重视。结合选定路段的交通量及公交运行参数等信息,利用VISSIM微观交通仿真软件建立公交车辆运行仿真模型,并通过仿真,将得到的数据与实测的数据进行比对,验证公交车辆运行仿真模型的有效性,从而为后续的公交运行改善提供依据。     

基于站点实时关联度的短时公交客流预测方法

为探究公交站点之间的关联度并对公交客流进行更精准的实时预测,本文提出基于Attention的交通预测核心算法(Traffic Forecast Model Based Attention,TFMA),结合数据预处理和站点信息编码完成基于站点实时关联度的短时公交客流预测方法。该方法首先创新性地提出了站点实时关联度,可实现对目标站点客流量更精准的预测;其次,在公交站点的编码信息中融入线路站点信息、客流变化率、天气、日期等关联因素;接着,该方法依靠Attention机制计算站点实时关联度;核心算法中使用multi-headed机制、增加通道和残差连接进一步提升预测能力;最后,以苏州市公交数据进行验证。结果显示：在准确率上,对比多元线性回归的53.8%、GRU(GatedRecurrent Unit)的66.9%和LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)的81.2%,本文提出的基于站点实时关联度的短时公交客流预测方法的准确率在90%以上,表明该方法具备优秀的短时公交客流预测能力。     

基于MAST的智慧公交优化调度研究

对客运需求较小且时空分布不均衡的城郊和乡村开设公交线路所面临问题分析的基础上,设计了一个利用移动互联网技术的城郊乡村智慧公交调度系统.简述了包括乘客信息交互模块、数据库、预测模块、调度决策支持模块等组成的系统结构及原理.在此基础上,分别建立发车计划模型和实时调度在线调整模型,采用遗传算法优化求解.最后,基于调度系统的历史信息及预约信息的实验结果表明,本运营方式能够提升服务水平,增加公交企业效益,且随预约乘客比例增加,该方式的优势愈加明显.     

基于合作博弈的合流区加速路段智能网联汽车协同控制

在智能网联环境下,为减少匝道合流区内车辆冲突、提高合流区加速路段车辆的舒适性与通行效率,提出了基于合作博弈的合流区车辆协同控制方法。首先,根据高速公路合流区道路条件和车辆运行状态,综合考虑行车舒适度成本和车辆通行延误构建加速路段车辆行驶的目标成本函数;然后,应用合作博弈对车辆通行次序进行分析,得到目标成本最小的车辆通行序列,并引入拉格朗日矢值函数求解车辆运动方程,推导出车辆在加速路段运行的最优纵向轨迹规划解析解。最后,以武汉市二环线某立体交叉口集散车道及匝道形成的合流区为例,构建合流场景并进行仿真实验,结果表明,相比于“先进先出”序列,所提合作博弈序列可使车辆行驶总成本降低4.54%,同时在保证车辆通行效率的前提下,使车辆行驶舒适度成本降低78.38%。这表明,在智能网联环境下,基于合作博弈的车辆序列能保持较高的通行效率,能提高行车舒适性。     

地铁公交线路合作博弈研究

维系地铁和公交线路间的合作运输联盟,需要公平合理的分配合作产生的收益.针对这一问题,本文基于合作博弈理论,提出合作收益分配模型.考虑线路间的结构关系,将合作运输分为联合运输模式和共同运输模式,分别构建收益分配模型.在联合运输模式中,考虑不同线路在出行路径上的连接顺序,在收益函数中引入贡献度参数,重新分配路径上的合作收益...     

大规模路网中分布式车辆群体协同决策方法

为解决车路协同环境下大规模路网中车辆群体协同决策问题,提出了分布式车辆群体协同决策方法;在深入分析交通控制特性的基础上,构建了路网分解模型,将大规模协同决策问题分解成若干个同质小规模子问题,每个子问题覆盖了上游路段、路口和下游路段这3类不同交通区域;基于虚拟车辆映射技术构建了车辆群体协同决策模型,将路口区域二维车辆群体协同决策问题转化为一维问题;与路段区域内车辆群体协同决策方式相同,在路口区域内通过控制虚拟车队中车辆的等效车头时距来完成车辆之间的交互和冲突消解,进而采用统一的协同决策参数来解决各子问题中不同区域内车辆群体的协同决策问题;基于不同区域内车辆群体协同决策参数的统一化,设计了上、下游区域之间的协作机制来保证上游车辆在充分考虑下游交通状态的基础上做出合适的驾驶决策。仿真结果表明：在不同的交通需求设置下,采用提出的方法后,车辆在通过冲突区的过程中均具有平滑的时空轨迹,避免了车辆时空轨迹出现剧烈波动;相对于纯分布式方法,提出的方法在给定的仿真条件下可使车辆燃油消耗最大降低14%;因此,在大规模路网中实施提出的分布式车辆群体协同决策方法可有效降低冲突区对车流连续性的影响,从而保证了车辆安全、平稳、环保地行驶。     

面向驾驶员行为研究的基础理论——多源信息融合算法综述

驾驶员行为的研究是智能运输系统,特别是其先进的车辆控制系统仿真、研智能车辆领域中基于多源信息融合的驾驶员行为研究较为罕见.因此应从人机控制观点出发,应用模糊逻辑、非参数统计等理论以及智能协同技术,对驾驶员任务集聚、协同反应过程,特别是多源信息融合、人机协同效能在不同路网环境中的实现等建模关键理论与方法进行研究,建立驾驶员微观协同仿真模型.这是智能化交通控制与管理系统开发和实现的关键技术,对提高交通系统管理效率、缓解拥挤,减少污染和能源消耗,培育未来新产业,具有十分重要的理论价值和现实意义.     

共享单车参与的城市公租单车合作博弈

鉴于国内传统城市公共自行车与共享单车在功能和服务对象等方面表现出的明显互补性,为促成合作从而实现联盟超可加性,研究城市公租单车系统中多方合作的收益分配具有必要性.首先,针对城市公租单车系统中各参与主体的利益分配问题,以合作博弈为基础,构建了共享单车、城市公共自行车、政府的三方合作博弈模型.然后,利用Shapley值法对...     

分布式处理技术下公交信息感知挖掘系统设计

采取集中式处理技术对大规模公交信息进行处理时,传输与运算耗时长,不利于实现公交信息实时发布的需求。相比之下,公交车载智能终端可以针对单车信息进行独立感知与挖掘。由此构建基于分布式处理技术的公交信息感知与挖掘系统框架,包括公交车载智能终端、公交信息服务平台、公交调度中心三大模块。进而明确系统实施流程,并探讨公交信息挖掘软件的信息映射模型。由于分布式处理技术下的公交车载智能终端与调度中心可联网共享及交互信息,因此该系统除了实现公众信息实时发布之外,还能为交通部门的公交优先管制技术提供基础数据支撑。     

竞争性运输通道选择的博弈模型研究

通过对博弈论原理和竞争性运输通道选择问题的特性的研究,可以用博弈论的方法和原理比较和选择竞争性运输通道。在对竞争性运输通道的选择问题进行抽象的数学描述后,建立了相应的博弈论数学模型,并运用剔除严格劣战略的方法,对模型构造了可行的算法。同时对参与人集合的确定;纳什均衡的个数以及模型的拓展等问题做了进一步的分析.最后,通过与AHP的比较,提出了模型向贝叶斯博弈拓展的设想。为竞争性运输通道的选择优化问题提供了一种新的研究思路.     

Braess悖论及其对偶形式的博弈论分析

用博弈论的基本原理来分析Braess悖论及其对偶形式,提出了一种更直接更简洁的建模方法.首次提出了Braess悖论的对偶形式,通过建立Braess悖论的非合作博弈模型,可以得知:在车流量一定的情况下,增加路段有可能使路网中通行时间增加.同样,通过建立Braess悖论对偶形式的非合作博弈模型可知:在路网不变的情况下,增加车流量有可能使路网中通行时间减少,并详细分析了这种现象的特征及原因,提出了解决措施.     

基于自动寻迹的港湾式公交站台停靠路径研究

由于现有的公交车多采用自由停靠方式,导致车辆出站延误,泊位利用率低及乘客安全等问题.本文依据现有的公交车到站“一键式”自动停靠系统,以优化自动停靠公交车的运行轨迹为目标,分别利用三次样条插值、Atan和 Sigmoid函数对港湾式站台公交车停靠轨迹进行仿真分析.非线性约束优化结果显示,利用这 3种方法生成的停靠轨迹,可以得到连续的曲率,满足公交车靠站碰撞约束及港湾式站台停靠要求,均可以实时生成公交车进站运行轨迹. 与港湾式站台泊位曲线相比,Atan 曲线的平均位差 1.01 远小于三次样条插值的平均位差 10.21和 Sigmoid曲线平均位差 5.96.因此,轨迹结果分析显示,公交车基于 Atan轨迹曲线的停靠更便于乘客乘车、具有实时性强、可靠性高的特点,减少了进出站延误.