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.     

公交车不规范停靠的调查分析

在城市交通中,公交站台发挥着重要的作用,但是在公交站台经常会出现公交车不规范停靠的现象,这对乘客和城市交通带来了诸多不便.以南京市三中路为例,对公交车的停靠形式进行了调查,分别从公交站台的通行能力、停靠能力以及一些人为因素方面对公交车的不规范停靠进行了分析.在通行能力方面.计算通行能力并与实测结果进行比较;在停靠能力方...     

��վ̨����ʽ����վ��ͨ��ģ�ͼ��������

在NS模型基础上,考虑到公交车进出站的优先权、逐步变速等因素,建立了多站台港湾式公交站混合交通流双车道元胞自动机模型.通过模型模拟,对比分析了单站台和多站台港湾式公交站两种停靠方式的交通流特性,研究了多站台港湾式公交站的站台长度、站台间距以及公交车比例对交通流的影响.结果表明,在公交车密度较大的路段上,设置多站台港湾式公交站并选择适当站台长度、站台间距可以提高车站的处理能力,更有效的缓解由公交站引起的道路拥堵,从而提高道路的通行能力.该模型作为城市现有道路改造时确定公交车站停靠方式及站台长度的参考.     

直线式公交车停靠站对交通流随机延误的影响

为改善城市交通拥堵状况,研究直线式公交车停靠站对后续交通流延误的影响。分析公交车在直线式站台停靠的运行状态,以及在停靠运行期间后续交通流到达率和疏散率之间的关系,分别建立折线式交通流随机延误模型和斜线式交通流随机延误模型,并通过实例对模型进行验证。结果表明:公交车停靠运行期间后续交通流的到达率和疏散率对交通流随机延误会产生较大影响,公交车停靠对交通流的影响具有滞后性和时空分布不均匀性。     

城市公交车到站规律及站台服务水平研究

城市公共交通是城市可持续发展的必由之路,对城市交通具有重大意义.本文从公交车的运行特点入手,用数学方法描述公交车从发车到到站的运行过程,建立公交车到站模型,并利用简化模型分析公交站台车辆到站规律,计算车辆到站频次.最后,利用排队理论建立公交站台服务水平的计算模型.运用排队论模型对北京市某公交站台进行评价,证明对站点设置位置和停靠模式以及站台的线路数和线路发车频率的合理设置,可以有效地控制站台内公交车的排队情况,提高公交站台的运行效率,缓解交通拥堵.     

基于对交通流影响分析的直线式公交站选型优化

为了进行直线式公交站选型优化,根据南京市某公交站台的调查数据,考虑交通负荷、公交车占用站台时间及停靠频率因素,比较虚拟港湾式公交站与普通直线式公交站对交通流的影响,建立了沿机非分隔带虚拟港湾公交站的车流速度模型.该模型可计算车延误,并结合通行能力进行公交站选型.研究表明,单车道路段设置虚拟港湾式公交站有利;两车道路段根据交通负荷等参数确定公交站选型;公交车平均停靠时间不超过1 min时,3车道路段设置普通直线式公交站有利.     

基于粒子群算法的平行泊车轨迹规划

泊车规划主要解决泊车过程中的路径规划,为自动泊车提供泊车轨迹。以反正切函数作为轨迹的基函数,对道路和车辆进行参数约束,将泊车过程模型化;以最终车位角作为目标函数,建立多约束非线性方程,采用粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)对方程优化求解,进而得到较优的轨迹方程。仿真结果表明,该轨迹函数符合车身运动学要求,同时也不会触碰到其他车辆,能达到安全泊车的目的。     

公交停靠站站台宽度的研究

本文在分析轨道交通站台宽度计算模型对公共交通的不适应性的基础上,提出了公交停靠站宽度计算的基本模型,并通过对站台候车区影响因素的分析,以数学建模的思路对站台候车区的宽度进行了重点研究,最终建立公交停靠站站台宽度的计算模型。研究结果表明站台宽度与候车区乘客的分布状态、每辆公交车的平均上车人数以及各站台泊位的停靠线路数有着明显的关系,计算模型基本与实际相符,具有较强的可操作性。     

公交车进站停靠对绿波控制的影响

在实际绿波控制应用中,公交车进站停靠所形成的交通瓶颈往往会使路段实际通行能力降低,对绿波控制效果产生一定的影响.应用集散波理论分析了公交车进站停靠对最大绿波带宽的影响,并提出了在无公交车停靠和有公交车停靠两种情况下,不同的绿波控制相位差及最大绿波带宽的计算方法,在VISSIM仿真平台进行了在线仿真,仿真结果表明:考虑公交瓶颈影响下获得的绿波带参数,其控制效果明显优于未考虑公交瓶颈影响下的控制效果,同时也验证了应用集散波理论获取公交停靠瓶颈下绿波控制参数方法的可行性.     

基于油耗的公交车绿色车速引导策略

为减少公交车行驶油耗,提出了公交车绿色车速引导策略。根据公交线路信息、公交车行驶状态及公交车油耗特性,该策略优化控制了公交车的行驶速度。通过该策略,在控制公交车的行驶轨迹、提升行驶效率的同时,可避免多余的加、减速过程,有效减少公交车交叉口停靠时间和公交车行驶油耗。基于公交车GPS数据,分析了公交车实际运行特性,确定了公交车最佳绿色控制速度,建立了绿色引导模型。并通过仿真实验,验证了该模型的效果。     

基于三次插值样条函数法的公路竖曲线设计

针对传统的公路竖曲线设计中存在的一些问题,可提出使用三次插值样条函数来替代传统线形的思路。经过公式推导与论证后．发现该竖曲线线形具有设计合理、计算公式简单实用、适应控制点变化需要的优点。     

城市公交中途站合理规模研究

泊位数与可容纳公交线路数的确定是公交中途站优化设计的重要部分，但国内外相关研究还不成熟。根据武汉市实际交通状况，改进了排队论计算模型，提出确定公交中途站泊位数与可容纳线路数关系的计算方法。以武汉市调查数据为基础，对可超越前车进出站和依次进出站两种情况的可容纳线路数进行计算，建议可超越前车进出站时，泊位数不超过4个，可容纳线路数为17～20条；依次进出站时，直线式中途站泊位数不超过3个，可容纳线路数为9～11条，港湾式中途站泊位数不超过4个，可容纳线路数为13～16条。     

不等时距GM(1,1)模型预测地基沉降研究

分别采用直线插值、三次样条插值、BP神经网络3种方法,用M ATLAB语言编制程序将不等时距序列转化为等时距序列,采用灰色理论预测沉降.由于BP神经网络强大的非线性映射功能,可以避免常规插值法所造成的一系列误差.实际工程应用结果表明,利用直线插值、三次样条插值和BP神经网络与灰色理论联合建模所得的预测值与实测值的最大相对误差分别为17.2%,5.9%和4.6%.由此可见BP神经网络和灰色理论联合建立的GM(1,1)模型用于预测路基沉降最为精确.     

两类三次样条插值函数的统一解法

用统一的算法实现两类不同的样条插值．对两类样条的初始条件所得的方程进行整合，统一处理，得出了三次样条插值函数的详尽的计算公式．在不改变误差和收敛性的前提下，实现了两类三次样条插值的统一算法．实践证明，两类三次样条插值函数有统一的算法．     

提高级配指标计算精度方法研究

级配曲线是颗粒分析试验的重要成果图件,用其计算的不均匀系数Cu与曲率系数Cc是路基填料划分的重要指标。传统作图法整理级配曲线时,工作量大且精度不高。在分析线性插值、多项式插值、Lagrange插值与分段抛物线插值算法的基础上,提出了修正样条函数拟合的方法,得到土的光滑颗粒级配曲线。针对非单调样条函数,采用最佳逼近算法求解,克服了曲线出现平台时病态函数问题。文中提供了求解的关键代码,实践表明该法可以提高计算级配指标的精度和自动化程度。     

基于多目标优化的智能车辆换道轨迹规划

为提高智能车辆换道轨迹规划的拟人性和实时性,提出了安全、舒适、节能等多目标协同优化的换道轨迹规划算法,该轨迹规划方法的适应性取决于车辆换道时间、纵横向速度及加速度等关键变量的约束条件;基于车辆运动学和动力学理论,分析了动态未知环境下车辆换道安全区域,建立了六次多项式车辆理想换道轨迹模型,并运用遗传算法-BP神经网络理论...     

自动驾驶对交通运输系统规划的影响综述

车辆是交通运输系统的重要组成部分,伴随着自动驾驶技术的发展与应用,交通运输系统 将发生深刻变革。本文聚焦于自动驾驶技术对交通运输系统规划的影响,综述自动驾驶特点下 交通数据采集与管理手段、土地利用、停车需求、交通供需、交通需求预测、交通网络布局等方面 发生的新变化。在此基础上,从规划的角度出发,实现对自动驾驶环境下交通运输系统的再认 知,总结自动驾驶环境下交通需求预测、城市交通网络布局等新的交通规划方法与技术。通过对 交通运输系统的再认知发现：在自动驾驶环境下,交通数据具有细粒度、高鲜度的新特点;土地利 用模式将发生改变,城市将呈扩张和去工业化趋势,停车需求减小;交通系统供给能力和可靠性 提高,出行需求的时空分布将更为分散。交通系统规划方法的变化体现在交通需求预测和交通 网络布局两个层面：交通需求预测框架从“四步”框架转变为模型组合化和出行行为一体化的预 测框架,同时,需求预测的各阶段需引入对自动驾驶特征及其系统性影响的分析;交通网络布局 设计采用连续时域上的布局设计框架,有望解决传统交通网络布局设计的时滞性问题,可适应并 服务于动态变化的土地利用及交通需求。本研究认为,未来需重点研究自动驾驶对交通安全、交 通拥堵、公共交通规划、慢行交通规划等方面的影响。此外,解决自动驾驶实测数据缺乏的困境、 解析异构交通阶段交通系统的运作机理、应对交通需求反弹引起的供不应求、评估难以衡量的外 部成本等问题将是未来研究的难点。     

基于换道轨迹规划模型的车道级行程时间估计方法研究

在车联网环境下,为满足精细化的车辆诱导需求,提出基于换道轨迹规划模型的车道级行程时间估计方法.建立路网基础道路拓扑模型,对所构建的路网模型进行Link划分,并利用改进的5次多项式模型对车辆行驶轨迹进行描述,构建车辆在不同路段Link间行驶的换道轨迹规划模型;整合车辆在路段各个Link单元的行车轨迹与行程时间,实现车道级...     

Five-Axis Interpolation of Continuous Short Linear Trajectories for 3[PP]S-XY Hybrid Mechanism by Dual Bezier Blending

A novel five-axis real-time interpolation algorithm for 3[PP]S-XY hybrid mechanism is proposed in this paper. In the algorithm, the five-axis tool path for controlling this hybrid mechanism is separated into two sub-paths. One sub-path describes the movement of 3[PP]S parallel kinematic mechanism module, and the other one describes the movement of XY platform. A pair of cubic Bezier curves is employed to smooth the corners in those two sub-paths. Based on the homogenous Jacobian matrix of 3[PP]S mechanism, a relationship between the position errors of every driving joint in hybrid mechanism and the position deviation of the tool tip center point at the moving platform is established. This relationship is used to estimate the approximation error for the corners smoothing according to the accuracy requirement of tool tip center in interpolation. Due to the high computational efficiency of this corner smoothing method, it is integrated into the look-ahead module of computer numerical control(CNC) system to perform online tool path smoothing. By performing the speed planning based on a floating window scheme, a jerk limited S-shape speed profile can be generated efficiently. On this basis, a realtime look-ahead scheme, which is comprised of path-smoothing and feedrate scheduling, is developed to acquire a speed profile with smooth acceleration. A monotonic cubic spline is employed for synchronization between those two smoothed sub-paths in tool path interpolation. This interpolation algorithm has been integrated into our own developed CNC system to control a 3PRS-XY experimental instrument(P, R and S standing for prismatic,revolute and spherical, respectively). A club shaped trajectory is adopted to verify the smoothness and efficiency of the five-axis interpolator for hybrid mechanism control.