考虑速度空间横向伸缩效应的混合交通流模型

为了深入研究和刻画城市机、非车道间无硬隔离路段处较为常见的混行现象,针对车辆在不同速度下导致道路空间发生横向伸缩的效应,建立一种以元胞自动机为基础的耦合模型,元胞空间实际容量根据交通条件伸缩变化。针对机动车流引入了加速受限、主动减速等规则;为非机动车流设计了舒适驾驶空间、换道规则。通过数值模拟,研究了机非混行路段交通流的特性和道路横向空间的变化。结果表明:模型可推导出非机动车饱和流相位在机非混行路段对应密度范围扩大;非机动车流在拥堵流相位中,机动车流对非机动车流的影响表现出差异性;较真实地反映了骑行者寻求安全、舒适的驾驶空间;机动车中等密度下对横向扩张效应影响较为明显;横向压缩效应的发生较符合交通流基本规律;机动车道混行交通产生的偏析现象是非机动车主导,偏析效应会随着非机动车换道概率的降低和密度的上升而加强,并加剧道路拥堵。因此在混合交通流的建模当中,考虑道路横向空间实际容量以及造成其变化的因素,是能够较真实地体现机非干扰的,从而使得模型更贴近实际。     

城市路网交通流元胞自动机模型研究

研究城市路网交通流的动态特性,揭示交通拥堵、环境污染和交通事故的产生原因和规律,能为城市交通问题的解决提供理论依据.元胞自动机模型是研究城市路网交通流动态特性的一个有效工具,能够再现许多重要的交通流特征.从路段模型、交叉口模型和路网模型3个方面总结和评述了国内外各种典型交通流元胞自动机模型.在现有模型的基础上,通过对车辆起讫点分布、路径选择行为、双向通行多车道路段车辆换道规则、不同控制交叉口的车辆更新规则以及网络拓扑结构等方面进行改进,可以提高元胞自动机模型在城市路网交通流仿真中的真实性.     

从能耗看公交车站路段的交通状况

基于元胞自动机NaSch交通流模型,通过引入元胞自动机混合交通流能耗公式,对非港湾式公交车中途停靠站路段交通流的能耗进行了研究.数值模拟结果表明,公交车比例越大、停靠时间越长,公交车站路段交通流的能耗值越小,对应的平均速度和流量越小,系统越早进入交通堵塞状态.     

基于多值CA模型的两轮车加速过程建模与分析

在多值元胞自动机模型(EBCA2模型)的基础上,首先,对最大速度进行了扩展,并引入车辆的加速过程,建立了适用于人力自行车、电动自行车和摩托车的多值元胞自动机交通流模型。然后,对改进模型和非机动车两值元胞自动机模型进行了仿真对比分析。最后,利用改进模型分别模拟了两轮车在不同的最大速度、最大加速度和车辆的慢化行为下的交通流,并分析了这些参数对交通流的影响。仿真结果表明:与两值元胞自动机模型相比,在保证车流的流量-密度-速度特性不受影响的情况下,改进模型大大增加了其仿真速度;车辆的加速过程、慢化车辆数和低速车辆慢化行为都会对系统交通流产生一定影响,加速度变化对交通流影响较大,不同速度下的随机慢化行为对交通流的影响不同。     

不完全车联网环境下元胞自动机换道模型研究

随着车联网技术的不断发展,自动驾驶车辆加入交通流中的可能性逐步增大,进而形成新的混合交通流.在综合考虑自动驾驶车辆对于较大范围内交通信息实时感知能力以及车辆间信息交互对于换道的影响,提出了自动驾驶车辆关注区间的概念,设计了不完全联网环境下新型混合交通流元胞自动机换道模型,通过改变自动驾驶车辆比例、自动驾驶车辆关注区间大小、交通流密度等参数进行数值模拟.结果表明:新型混合交通流元胞自动机换道模型,能够帮助提高交通流平均速度15%左右,改善道路通行效率.     

面向安全的高速公路分岔口限速标志设置研究

针对高速公路分岔口相关区域交通安全问题,从分岔口相关路段车辆标准速度差入手,首先对应高速公路分岔口关联区域车辆跟车、换道行为建立相应的元胞自动机模型,进而对不同参数设置下交通流演化过程进行数值分析.结果表明,路段车流密度及驶出分岔口车辆的比例的变化会对该路段车辆标准速度差产生重要影响;根据交通流情况,在高速公路分岔口上游设置限速标志并确定合理的限速值,有利于提高高速公路分岔口处交通安全.     

基于近邻车型的交通流模型及仿真研究

双倍视距交通流模型大多未考虑本车与近邻车型的影响.而实际道路交通一般是由不同类型的车辆构成的,为了准确地模拟实际车流之间的相互作用,在分析道路中车辆类型和驾驶员视距关系的基础上,提出基于近邻车型的元胞自动机交通流模型,设计了相应的跟车规则,并对该模型加以实现以分析车辆的行驶特性.模拟结果表明,与只考虑同一种车型的双倍视距元胞自动机交通流模型相比,当道路中不同车辆类型的车辆、数目比较接近时,本文所提出的模型在一定程度上提高了车流的运行速度,提高了通行能力,同时也提高了驾驶的安全系数.     

交通流元胞自动机模型综述

随着交通流模拟的需要及智能交通系统的发展,出现了基于元胞自动机理论的交通流模型。交通流元胞自动机模型由一系列车辆运动应遵守的运动规则和交通规则组成,并且包含驾驶行为、外界干扰等随机变化规则。文章介绍了交通流元胞自动机模型的产生与发展,总结和评述了国内外各种元胞自动机模型,并对元胞自动机模型的发展提出展望。     

考虑实际运行状态的交通流演化过程数值模拟

针对VDR模型中慢启动规则存在不尽周严的地方并考虑车辆的相对运动情况,提出了考虑车流实际运行状态的一维元胞自动机模型。数值模拟表明,新模型能更好地描述实际车流的运行状态,并达到更高的路段平均速度和流量,而且避免了VDR模型中的不合理停车,使车辆在路段上分布更加均匀。     

基于弯道影响的交通流特性研究

针对弯道是交通事故多发路段,基于元胞自动机Nagel-Schreckenberg交通流模型(简称NaSch模型),建立包含弯道路段在内的元胞自动机模型.采用数值仿真研究,在开放边界条件下研究了不同弯道曲率半径、弧长、摩擦系数等因素对交通流的影响.数值模拟结果表明,弯道曲率半径、弧长和摩擦系数对交通流的影响都很大,通过增大弯道半径和摩擦系数,减少弯道弧长都可以提高交通流量、平均速度,从而减少交通拥堵、交通事故的发生,提高弯道路段的通行能力.     

考虑电动自行车骑行的非机动车道最大纵坡探讨

现行规范要求非机动车道的最大纵坡不超过3.5%,但要在山地城市、跨江桥梁两岸慢行系统衔接等场景下满足该要求存在工程占地大、造价高、可实施性差等问题,考虑到电动自行车在非机动车出行方式中占比越来越高的实际情况,以《电动自行车安全技术规范》（GB 17761—2018）规定的国标电动自行车为研究对象对骑行过程进行受力分析,提出了可满足电动自行车骑行要求的非机动车道最大纵坡参考值,可供电动车骑行占比高的类似项目参考。     

考虑非机动车影响的直线式单泊位公交停靠站设置优化

为了降低非机动车对沿人行道设置的公交停靠站周边交通的影响,对直线式单泊位公交停靠站设置进行优化。选取重庆市6个沿人行道设置的单泊位公交停靠站进行调研,分析非机动车车道宽度、公交车停靠站长度、当量交通量、非机动车速度等参数与3类冲突率(非机动车与公交车3种形态的追尾与横向冲突率)的相关关系,拟合得到回归方程。根据回归方程和相关性系数建立交通冲突预测模型,并对模型进行验证,预测模型误差均小于10%。研究表明：当非机动车道设置宽度在3.5~4.0 m、直线式单泊位公交停靠站设置长度在16~18 m时,3类冲突率最低。当量交通量达到700 pcu/h之后,冲突率趋于平稳;此时非机动车速度仍不宜大于6 m/s。选取2个公交车停靠站进行冲突率预测,并对其进行安全等级评价。以冲突率最低值作为约束条件,对沿人行道设置的直线式单泊位公交停靠站进行优化。研究成果可为公交停靠站周边区域的交通管理和规划设计提供理论依据。

     

慢行交通过江问题浅析

The river-crossing passage is a key point in the urban road network system along the river, and plays a vital role in the daily communication between the urban areas on both sides of the river. In the study of river-crossing traffic, it is usually aimed at motor vehicle traffic, and the right to cross the river for non-motorized traffic is often considered to be a high-cost investment, and the resulting benefit is lower, which is in a secondary position or even ignored. The non-motorized traffic crossing river is not only a display window of city style, but also the direct embodiment of urban life quality. By analyzing the characteristics of the non-motorized traffic crossing river and the main river-crossing modes, and combined with the case of non-motorized traffic river-crossing passage of Ziyun Bridge in Fengcheng, the problem of non-motored traffic crossing river is briefly discussed.     

行人、非机动车道路交通事故特征及伤害研究

在上海市嘉定区行人、非机动车与机动车之间发生的交通事故信息采集的基础上,讨论此类事故的相关特征,并对行人、非机动车和小型机动车的碰撞事故进行深入研究,为车外人员的伤害位置、伤害原因与碰撞形态研究提供一定的依据。     

交叉口混合交通流跟驰行为研究

为了研究机动车流和非机动车流在交叉口交通信号灯影响下的过街跟驰情况,文章对西安市南稍门十字以及小寨十字进行了观测与记录,采用录制视频的方式,观测了在一个交通信号灯周期内车流的过街跟驰情况,采集并分析数据后,针对机动车流的跟驰行为构建了基于安全距离的跟驰模型,通过分析可以看出,在交叉口处机动车和非机动车过街行为受行人和机动车流影响较大,转向车流与直行的车流也会互相影响。     

两相位信号交叉口左转交通流延误模型的研究

左转车是信号控制交叉口产生冲突点最多的车辆,因此对左转交通流的延误分析是研究交叉口延误的基础。文中在研究改进的HCM延误模型基础上,考虑了左转车流驶离交叉口时非机动车驶入机动车道从而造成左转车流的跟驰延误,结合我国交叉口左转交通流的特性,建立了一个两相位信号交叉口左转交通流延误模型,并通过实例说明了此模型的有效性和适用性。     

城市道路交通组织设计探讨

城市道路交通组织设计是在道路规划、设计中对道路交通流的方向预先进行组织设计,关键在于把城市各级道路所组成的“区域路网”作为一个不停运行的“有机整体”来考虑。机动车交通组织设计应遵循按道路等级分级组织交通的原则,每一级道路应只吸引比它低一级道路的交通流,并向它的上一级道路输送交通流,支路在合适的情况下可组织单向交通,路口尤其是异形路口的交通组织是设计的难点。在路口和大型交通集散点行人和非机动车的交通组织应给予充分的重视。     

基于交通冲突技术的非机动车交通安全研究

为了提高城市道路交通安全性能,减少交通事故的发生,应该客观地对城市道的交通安全状况做出相应的评价,提出整改方案,提高道路的安全性能和运行效率。在分析非机动车事故的基础上,结合交通冲突技术,详细分析了道路上非机动车冲突的各种类型。研究了采用层次分析和模糊综合评价对道路非机动车安全评价的方法。提出了一种简便易行的模糊综合评价方法。结合具体事例,对方法的适用性和有效性进行了验证。     

用于微观仿真车辆模型中轨迹的简化算法

实际车辆运行轨迹的测量和计算都比较复杂。现存的微观仿真车辆模型，往往都回避了车辆轨迹的计算，而用直线运行来近似代替。构建微观车辆模型时，在影响车辆运行轨迹的各个因素中，可以只考虑前轮转向角和前后轴间距离2个主要因素，而质量、摩擦、刚体系数等其他次要因素是可以忽略的。据此，给出了车辆运行轨迹计算的简化算法，并为此进行了若干试验论证。结果表明，这种简化，一方面使得车辆微观模型在轨迹上更加接近于真实，另一方面，算法计算量小，是微观仿真中可以接受的。     

基于长短期记忆神经网络与注意力机制的智能汽车分车型跟驰模型

考虑到跟驰车流中前车车型对智能汽车跟车行为的影响，采用长短期记忆 （Long Short Term Memory，LSTM）神经网络，基于 NGSIM 数据集，通过 One-Hot方法编码车型特征，并引入注意力机制 （Attention Mechanism） 生成输入特征的注意力权重，训练并建立了一种可根据前车车型产生不同跟驰行为的智能车辆跟驰模型 （Identifiable Vehicle Type Car-Following Model，IVT-CF）。在不同前车车型的跟车场景中仿真发现，IVT-CF 模型仿真车辆的速度和位移的均方误差 （Mean Square Error，MSE） 比不分车型的 LSTM 模型分别降低了 23.8%、31.7%，比 IDM 模型分别降低了 15.8%、18.7%，仿真精度更高。在混入大型车辆的车队跟驰场景仿真中发现，交通流速度和车头间距的收敛时间为 92 s，该模型能较快收敛，具有较好的稳定性和抗干扰能力。