快速路交通流时间序列分形维数研究

对取自于北京、沈阳和上海3座城市的4组快速路交通流数据进行分析,判别出交通状态为同步流或自由流.通过改变时间尺度观察时间序列的自相似特性和利用功率谱法判别,发现在两种状态下,系统都具有分形和混沌特性,可以应用相关理论进行研究.应用G-P算法计算了流率和速度序列在不同统计间隔下的关联维,计算了流率、速度的Hausdorff维数,并对计算结果进行了讨论.在此基础上,指出了分维在交通流理论研究中的应用方向.     

北京市主干路基本路段交通流特性及状态分析

基于实测数据和交通流模型,对北京市的主干路基本路段的交通流进行了分析,发现主干路交通流呈现出不同的相位特征,应用“三相交通流理论”,在城市主干路基本路段的流量一密度平面中将交通流划分自由流、同步流和堵塞流3个相位,并具体讨论各个相位的交通流特性及交通流的状态转变,确定了各个相位的关键阈值,标定每个相位的区域范围,同时定义了城市主干路基本路段交通拥挤的范围,并用分类与回归树（CART）方法对结果进行了验证。     

城市快速路交通流分形预测算法的研究

根据城市快速路交通网络几何结构及交通流的混沌性,在分析交通流分形特性的基础上,应用小波系数方差法求解Hurst系数,同时建立了城市快速路交通流分形预测模型.利用实测数据,运用分形预测模型对上海市高架路的交通流进行了预测及误差分析,探讨了交流量不同状态下,即不同时段相同时间尺度,同一时段不同时间尺度;同一时段同一时间尺度下不等长数据序列的交通流分形特性及预测结果,并与传统方法进行比较,验证了模型的有效性及正确性.     

城市快速路交通流状态跃迁的实证分析

根据北京市二环路的实测数据分析了在高交通需求条件下的城市环路交通流特性,研究了交通流在临界密度附近的稳定性和车道间车流的同态性,即速度跃迁概率和车道间交通参数的偏差,结合三相位交通流理论中的同步流概念,将交通流状态划分为4个相位：自由流、高速同步流、低速同步流和堵塞,并通过实测数据分析了交通流在4种状态间的时间和空间演变规律。结果表明：分析得到的交通流状态和状态间时空变化规律,对交通流的短期预测、控制和诱导具有应用价值,同时也为分析交通拥堵机理、建立合理的交通流模型提供了理论基础。     

基于Vissim的3相交通流理论应用

交通流状态演变机理的研究是交通流理论中重要的一部分.以不同交通负荷下的城市快速路路段来研究城市快速路路段交通流状态演变的机理.由于无法进行大规模交通调查,所以利用Vissim仿真软件,仿真不同交通流量下路段交通流特性的变化情况.统计分析仿真数据,研究了不同交通状态下交通流的特性,并对各个交通状态转变的阈值作了界定,标定了每一种交通状态的密度取值范围.结果表明,在不同的交通负荷下交通流呈现不同的状态,路段上的交通流状态呈现为自由流相、同步流相和宽幅运动阻塞流相3种状态.      

城市主干路基本路段交通流仿真分析

应用Vissim仿真系统,结合实测数据,对城市主干路基本路段的交通流进行了分析.通过对仿真模型输出的数据进行分析,发现城市主干道交通流呈现出不同的相位特征,应用"三相交通流理论,在城市主干路基本路段的流量-密度平面中将交通流划分自由流、同步流和堵塞流3个相位,并具体讨论各个相位的交通流特性,确定了各个相位的关键阈值,标定了每个相位的区域范围.     

基于尖点突变理论的高速公路交通流状态判别方法

为准确掌握高速公路交通流的运行状态及变化规律,给驾驶人和高速公路管理者提供科学决策依据,通过分析传统交通流计算模型存在的不足,对现有高速公路交通流状态划分方法和基于尖点突变理论的交通流模型进行改进,并引入混沌状态和突变区间的概念,同时添加大车混入率作为改进后的模型参数,得出不同大车混入率下混沌流状态、自由流状态和非自由流状态下的判别标准。以八车道高速公路标准路段为例,借助VISSIM交通仿真软件模拟车流的实时运行状态及变化过程,计算获得仿真情形下不同交通流状态的判别标准和方法。通过对典型高速公路代表性路段实测数据的统计分析,验证了判别标准和方法的合理性与可行性。研究结果表明:交通流在自由流和非自由流状态之间转变时,存在着一种短暂的突变,呈现出一种混沌流的状态;大车混入率对行车速度和时间占有率影响明显,可以对应获得混沌流、自由流和非自由流状态的判别标准;将仿真所获得的交通流状态界定标准与中、美高速公路服务水平划分标准进行对比,自由流状态处于二级或C级及以上服务水平,而且对自由流服务水平的标准要求更高。该方法对于高速公路运营管理、养护路段划分、安全性评价等具有科学、便捷、实用、可行的实际意义。     

一致拥挤快速路交通系统鲁棒稳定性分析

基于李雅普诺夫范函法理论,选取适当的流-密关系式,对一致拥挤快速路的鲁棒稳定性进行分析研究,并得到交通流保持稳定的充分条件和状态反馈控制器的设计方法.试验结果表明:该方法有效、实用,能使一致拥挤的快速路趋于稳定的自由流.     

改进的考虑前车速度效应的交通流元胞自动机模型

因为缺少高精度的交通实测,基本图方法和三相交通流理论之间的争议至今没有解决。通过一个改进的考虑前车速度效应的交通流元胞自动机模型来寻找双方之间正确的部分。新模型的数值模拟结果表明,新模型的基本图与实测结果非常近似。流量密度平面上的二维散布区域不是同步流独有的特征。自由流和阻塞的中间态可以稳定存在于交通系统中并且可以形成独立的交通相。对于证明同步流存在的方法:时空图、中断效应、相关函数分析,这些方法不完全准确。新模型可以表现出真实车辆跟驰行为的典型特征。     

基于视频检测技术的城市快速路交通状态分析研究

基于视频检测技术采集得到的北京城市快速路交通特征参数,对城市快速路交通状态进行分析研究.选择车辆行驶速度和速度方差作为城市快速路交通状态分析的决策变量,根据城市快速路交通流特征将交通状态分为自由流、谐动流、同步流和拥堵,利用模糊C均值聚类算法建立交通状态辨识算法,算法经验证表明其有效可行.     

消除高速公路运动波的可变限速控制方法

运动波是高速公路一种常见的交通拥堵，可通过可变限速控制有效消除。近年来，研究中提出了大量消除高速公路运动波的可变限速控制方法，却鲜有方法成功落地应用。可变限速控制方法的成功应用需满足3个基本条件，即模型预测的准确性，优化求解的实时性，以及控制方案的安全性，而当前研究中的方法难以同时满足上述基本条件。因此，为提高高速公路交通效率，保障高速公路交通安全，提出了消除高速公路运动波的可变限速优化控制方法。构建了模拟运动波传播的离散一阶交通流模型，解析了可变限速控制对交通效率及安全的影响机理，建立了提升交通效率、保障交通安全的可变限速优化控制方法。利用数值仿真模拟，测试了轻微拥堵与严重拥堵2种不同场景下限速控制方法的控制效果，评估了控制方法在提升交通效率和安全方面的表现，对比了所提方法与文献经典方法在控制效果上的优劣。结果表明：可变限速优化控制方法在2种场景下降低总行程时间分别为10.1%和10.6%，降低事故风险指标TET分别为72.6%和73.1%，降低事故风险指标TIT分别为92.4%和82.9%。与文献方法相比，在预测模型准确性以及对交通流效率与安全的改善方面均有提升，其中在严重拥堵测试场景下，效果提升更为显著。     

高速公路交通流信息时序分析

在高速公路的营运过程中，新技术的不断推广与应用，特别是智能交通系统（ITS）的普遍应用与系统结合，使得交通信息系统越来越庞杂，交通状态更加难以把握，信息处理面临新的挑战。就高速公路的营运过程中如何判别交通状态，何时出现拥堵问题，运用时序分析法从理论上给予分析研究，给出高速公路交通流信息系统处理的理论研究应用方向。     

基于分组流的交通流诱导与控制研究

交通流诱导与控制是解决现代交通难题的有效手段,根据Internet分组流管理的基本思想,研究了城市路网交通流的诱导与控制。从4个主要方面比较了交通流与分组流的相似性,从而证明了把后者的理论应用于前者的可行性。介绍了分组的路由算法和拥塞控制策略,提出并举例说明了动态诱导路径的分区分层算法,交通拥塞控制的分布式交通量均衡方法。实践证明了这一方法应用于交通流的诱导和控制是可行和有效的。     

视频车辆检测技术中的阈值分割算法研究

为了提高视频交通检测交通流参数提取的精度,研究了视频交通检测技术．中的阈值分割算法;文中使用分形维数法、双峰法、迭代法和大津法研究了获取图像的阈值分割方法使得车辆和背景分离。结果表明,分形维数法处理时间较长;迭代法编写程序较复杂,且运算时间长;由于双峰法对满足一定要求的图像处理效果较好,而试验证明双峰法不适用与车辆视频图像处理。大津法分割后得到的二值图像中仍然存在车辆内部存在黑色像素点的问题,但其效果图中车辆与背景的分离情况较好。所以课题中选取大津法作为视频车辆检测中闽值分割的最终处理算法。     

杭州市道路交通高峰拥堵成因分析与对策研究

该文首先对交通拥堵的时空特征进行系统总结,从交通供给(路网、公交、停车、交通管理)与交通需求(人口与用地功能分布、小汽车拥有量与使用率)两方面分析了交通拥堵形成的深层次原因。在此基础上,从城市空间结构调整、交通出行结构调整、基础设施的功能提升与结构完善、管理科学化、长效交通评估机制的建立等角度,提出对杭州市交通拥堵应对策略的建议。最后指出,改善城市交通拥堵状况将是一项长期而艰巨的系统工程,任何急功近利的"头痛医头、脚痛医脚"的短期行为都无助于交通拥堵的有效缓解,交通结构的优化调整及合理的交通需求管理才是最终缓解交通拥堵的有效手段。     

基于交通精细化设计理念的城市道路交通改善研究

在城市建成区,通过大规模的土木工程手段来解决交通拥堵问题受到土地利用、经济投入等诸多因素的制约。而通过一系列的交通精细化设计,比如:区域交通组织、交叉口优化设计、行人过街优化设计和可操作性的交通管理措施等,对改善城市交通状况,特别是缓解城市中心区交通拥堵,具有投入少、效果显著的特点。该文重点介绍交通精细化设计理念及相关优化设计方法,可供同行借鉴。     

无干扰城市道路交通设计

该文介绍了一种"无干扰城市道路交通设计"。它是一种没有红绿灯的、全过程无干扰的城市道路交通设计方案或方法,它包括无干扰干道网络设计和无干扰区域网络设计。该方案通过采用熊氏无灯交叉通行法的关键技术、单向通行技术、环形道路设计,创新网格区域车流和干道网车流的无干扰交互模式,规避了各种道路交通干扰因素,实现了道路交通全过程无干扰运行模式,避免了道路交通的梗塞效应,从而大幅提高城市道路交通通行能力,彻底避免目前的高峰时段恶性塞车情况,大幅提升汽车通行速度,减少汽车燃料消耗和尾气排放。该设计同时提供了两种方案,能够同时满足新城规划和老城改造的需要。同时,该方案的实施成本非常低廉,是解决当代城市交通难题的绝佳方法。