基于实际数据的宏观基本图磁滞现象及分析

宏观基本图理论为路网管理研究提供了新的简单的数学工具,可大大减少路网分析的复杂性。宏观基本图磁滞现象是这一理论的基本问题之一。利用上海市快速路网的实际数据,首先验证了宏观基本图的存在,并选取典型路段的检测器,通过小范围的集计,可以归纳得出宏观基本图磁滞的原因。研究发现,检测器之间拥堵的不同步是造成磁滞的主要原因之一,磁滞圈的大小与拥堵的持续时间有关。     

一种基于多源数据的出租车分布预测方法研究

为了改善传统的交通需求预测方法以居民出行OD调查为基础,得出的交通分布结果受样本量等因素影响,预测值与实际值相差较大的问题,本文提出基于现有出租车GPS数据、计价器数据和电召数据的一种基于多源数据融合的出租车分布预测方法,进行出租车出行分布预测.该方法可以根据多源历史数据估计出租车OD分布,并可通过预测未来出租车OD分布,提高预测准确率.     

基于出租车GPS数据的城市道路拥堵判别

在回顾前人对城市道路拥堵判别的理论和实证研究的基础上,运用边界矩形法识别道路,划分拥堵标准,并根据各道路的拥堵隶属度确定其拥堵级别以及拥堵的时间段,建立了道路拥堵判别模型.此外,利用此模型,以深圳市某一地区的出租车GPS实测数据为例进行实证研究,筛选出拥堵的路段、路口以及每条道路拥堵的时段.应用模型分析的结果表明:模型可以客观分析道路交通状况,有效判别道路拥堵.     

基于出租车GPS数据的城市次干道阻抗函数研究

城市道路阻抗函数的合理性、准确性和实时性是进行动态交通诱导的先要条件,也是交通规划领域的经典问题.目前对城市次干路,特别是违法停车影响下道路通行能力下降时的道路动态变化研究较少.以武汉市出租车GPS海量数据为基础,提出了不同道路情景及不同出租车行驶状态下的海量数据筛选策略,建立了出租车行程分析方法.另选用Smats便携式蓝牙和Wi-Fi扫描仪采集数据,针对该设备的工作原理提出了误差数据处理方法,得到真实交通流量和实验数据之间的对应关系.在BPR阻抗函数中引入非法停车条件下的道路通行能力变化规律,由出租车GPS数据和实验采集的道路交通流数据对阻抗函数表达式中的系数进行标定,并对结果进行了对比验证.结果表明,重新标定后BPR函数与真实道路阻抗的平均误差值与未改进的BPR函数相比,由26.1 s降为6.8 s.     

基于多源数据的城市道路网络行程时间预测模型

针对基于单一数据源、利用卡尔曼滤波理论建立行程时间预测模型存在的不足,采用多源数据进行行程时间预测以提高精度。浮动车、固定检测器是常用的交通信息采集方法,在信息种类、数据精度等方面存在一定的互补性。因此,选择2种检测器的实时交通数据作为模型输入参数。利用卡尔曼滤波理论,以流量、占有率、行程时间作为输入量构成参数矩阵,建立城市道路网络行程时间预测模型。并通过Vissim仿真实验验证了模型的有效性。结果表明:基于多源数据的行程时间预测模型平均绝对相对误差为5.45%,其精度比单独采用固定检测器检测数据预测提高了14.4%,比单独采用浮动车数据预测提高了7.5%。     

基于蚁群优化算法与出租车GPS数据的公众出行路径优化

以出租车GPS采集的浮动车数据为依据,研究出租车驾驶员路径选择的认知及类蚂蚁的行为特征。根据城市道路功能等级与出租车的通行频率等信息素,建立出租车驾驶员路径选择信息素等级路网,并以此作为路网初始信息素,综合考虑路径通行时间、通行距离、路径信息素等级等多个因素,提出了基于蚁群优化算法的公众出行路径规划优化算法。以武汉市路网和浮动车为试验数据,将模型规划的道路与浮动车数据库中的轨迹进行了比较。结果表明:基于蚁群优化算法与出租车GPS数据的公众出行路径同出租车驾驶员选择的出行路径相似度很高,能为公众出行提供出租车驾驶员选择的行车路径。     

基于GPS和视觉同步定位与建图的无人驾驶车辆定位方法研究

为提高无人驾驶车辆的定位精度,提出一种基于GPS与视觉同步定位与建图(VSLAM)相融合的定位算法,在VINS-Mono基础上进行改进,提出了 VINS-FAST算法进行角点提取,并将VINS-FAST与GPS技术相结合,提出了 GPS与VSLAM相融合的VINS-GPS算法.试验结果表明:VINS-GPS在KITTI...     

基于抽样车辆轨迹数据的信号控制交叉口排队长度分布估计

排队长度是评价信号控制交叉口运行状态的重要参数之一。现有大多数基于抽样车辆轨迹数据的排队长度估计方法可以实现周期级排队长度估计,但是需要信号配时、渗透率或车辆到达分布等实践中难以获取的输入信息。此外,这类方法在低渗透率条件下往往难以确保估计结果的准确性和可靠性,极大地限制了其实用性。因此,提出一种抽样车辆轨迹数据驱动的时段级信号控制交叉口排队长度分布估计方法,可不依赖任何交通流理论模型和前述输入信息实现排队估计。首先,通过理论推导可以证明时段内抽样车辆的停车位置分布和排队长度分布之间可互相转化;然后,提出一种扩展的核密度估计方法来拟合并平滑抽样车辆停车位置分布,从而有效地适应不同日期和周期的轨迹叠加所带来的波动,提高方法的适用性;最后,基于前述推导和拟合的停车位置分布实现时段排队长度分布、平均排队长度和百分位排队长度估计。分别采用仿真和实证数据对上述方法进行验证和评价。结果表明,通过叠加5 d相同时段的抽样轨迹数据,15 min的平均排队长度估计误差仅为1.59 veh,相对误差仅为9%。同时,面向不同分析时长,只要给定超过100 veh抽样车辆的观测样本,无论渗透率高低,所提出的方法在定时或自适应信号控制交叉口都可实现时段排队长度分布的准确估计,其成果可进一步用于信号控制交叉口运行可靠性评估以及多时段定时信号控制的鲁棒优化。     

基于手机GPS定位数据的交通方式换乘点识别方法研究

交通方式换乘点识别长期以来是手机大数据交通调查领域的一大技术难点,既有研究大多通过设置出行时间、距离阈值进行识别,算法经验性强,普适性不佳,且易将起讫点、信号控制、交通拥堵等停留误识别为换乘停留.为此,提出了一种基于手机GPS定位数据的交通方式换乘点识别新方法:首先,构建模糊时空聚类算法识别个体运动.静止状态,算法同步...     

基于大货车GPS数据的轨迹相似性度量有效性研究

目前,中国货车上全球定位系统(GPS)的强制安装,使得利用包含时间、空间和速度等信息的货车轨迹数据来研究货车运行模式成为可能。基于距离的轨迹相似性度量算法,采用全国道路货运车辆公共监管与服务平台获取的货车GPS轨迹数据,对比分析其在货车轨迹模式识别中的应用。选用文献中最常用的4种基于距离的轨迹相似性度量算法,分别为离散弗雷歇距离(DFD)、动态时间规整(DTW)、最长公共序列(LCS)和实序列编辑距离(EDR)。试验结果表明:当使用二维地理空间轨迹数据(即经度和纬度)时,4种基于距离的轨迹相似性度量算法都能很好地对相似轨迹进行分类(正确率均高于85%),这与现有文献的结论一致。虽然一般认为二维轨迹相似性算法可以直接应用到多维轨迹数据,但是解决具体问题时可能出现的误差以及各种轨迹相似性算法的适用性仍然不确定。目前几乎没有文献对三维及其以上的多维轨迹数据进行实例分析研究,因而,通过相同路线上的三维GPS货车轨迹数据(包括经度,纬度和速度)对4种基于距离的轨迹相似性度量算法进行验证。将第3维速度加入到二维空间轨迹上后发现LCS算法对基于地理空间轨迹的速度模式分类效果优于其他3种基于距离的轨迹相似性度量算法。这说明运用LCS轨迹相似性度量算法来识别基于三维GPS轨迹的货车运行模式是可行的,LCS算法在货车运营管理等方面将有很大的应用潜力。     

面向常发性拥堵的城市局部路网韧性评价与分析

为了缓解常发性拥堵引发的城市噪音、能源消耗和废气排放等现状,使路网具备抵抗短时激增车流的能力,将宏观基本图与性能时序图相结合对局部路网韧性进行量化。针对韧性属性,提出了鲁棒性指数、损失面积比、恢复快速性、流量峰值差和临界密度差5个评价指标,反映路网在性能下降、稳定和恢复阶段的韧性特性。引入Kendall法检验各赋权法的一致性,并基于CRITIC的多属性决策获得最优权重,提出了组合赋权和模糊逻辑相结合的城市局部路网韧性综合评价方法,结合李克特量表法对综合韧性得分进行分级。以长沙市局部路网为例,设计韧性改善方案,针对常发性拥堵路段上的交叉口进行信号配时优化;通过VISSIM仿真并计算得到各方案的韧性指标。研究结果显示：方案8,10和16能有效吸收短时激增车流并与路网状态相适应,所有方案中方案14的韧性得分最高。局部路网综合韧性得分具有随着优化路段数的增加而增长的趋势,但并不是线性递增。信号配时优化改变了路网韧性属性,并降低了部分路段对城市局部路网韧性的负面影响。不同评价方法下的韧性得分排名存在部分差异,流量峰值差与脆弱性指数的评价排名更接近,损失面积比与韧性损失值的评价排名更接近。所提出的指标不局限于单一韧性属性,能更全面、客观地反映干扰下路网的响应过程。     

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。     

交通拥堵的治本之道——城市不间断通行道路交通系统介绍

介绍了一种"城市不间断通行道路交通系统"。它是一个能够确保不会堵车的、高效快捷的智能化道路交通系统。这种交通系统没有红绿灯,车辆通行全过程不用停顿等候,排除了各种车辆通行的干扰因素,去除了各种交通瓶颈,避免了不同流向车流之间的交叉干扰,道路通行能力提高6倍以上,能自动保障公交、大中客车全天候畅行,能自动控制道路车流量。在这个系统中,还包括一个快捷高效的公交系统,确保乘坐公交上下班,主城区20 km路程包括换乘时间只需30 min。     

交通流量分配对道路网络结构可靠度的影响

研究和分析了基于行程时间可靠度的交通流量分配对道路网络结构可靠度产生的影响,行程时间采用BPR路阻函数,假定行程时间服从Weibull分布,推导出路段行程时间可靠度同路段饱和度之间的关系式.以路段行程时间可靠度80％,即路段饱和度1.0,为衡量和控制标准,对路段超出控制标准部分的交通流量进行重新分配,利用蒙特卡罗MATLAB计算程序计算出分配前后各路段路面结构可靠度,再利用网络串并联原理分别计算出交通流量分配前和分配后的道路网络结构可靠度.通过实例对比分析交通流量分配前后的道路路段可靠度和路网结构可靠度可知:以行程时间可靠度为分配标准较以畅通可靠度为分配标准更合理;路段拥堵时的交通流量分配虽可以提高相应路段可靠度,但会降低整个路网结构可靠度.     

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。     

基于手机定位的交叉路口交通流数据采集方法

为了实现对城市道路交叉口交通流数据的全面采集、减少成本、提高效率,提出以手机为交叉口交通流信息获取源的思路。研究了将手机定位数据（运动速度、经纬度）转化为交通流数据的方法。通过检测空间和检测单元的确定,根据用户的运动速度和位置信息,按照步行、自行车、小汽车和公交车将不同手机用户的出行方式进行了准确判断,最终实现了交叉口交通量、车流流向和延误数据的自动采集。     

基于大规模浮动车数据的城市道路网复杂度分析

针对现有浮动车技术应用研究中缺乏道路网络复杂度的定量分析,引入置信点的概念,提出了一种基于大规模浮动车数据的城市路网复杂度分析方法.利用该方法统计了路网中各路段的置信点分布情况和置信点的平均匹配距离,建立了城市路网复杂度模型.结合浮动车数据的预处理,提出了城市路网复杂度的分析流程.以广州市为例,分析了广州市全局路网和4类典型城市道路代表路段的复杂度.对于地图匹配算法实证研究中的指定路径,具体分析了其各组成路段的复杂度及其主要影响因素.     

从路网规划建设角度谈治理城市交通拥堵——以天津市中心城区为例

城市交通密切关系着整个城市功能布局发展、居民生活与出行的质量,随着天津市交通机动化进程迅速发展,城市道路交通拥堵已经成为制约天津市城市发展的一个重要症结。为了有效缓解天津市城市交通拥堵问题,制定和实施有针对性的对策、手段和措施,从当前天津市交通现状及引发问题的根源出发,对交通拥堵的形成根源进行深入的分析,并通过总结国内外城市交通拥堵成功治理的经验,结合天津市交通实际情况,提出天津市城市交通拥堵治理的对策建议。     

基于道路使用者的城市路网动态行程时间可靠度

为了解决目前对行程时间可靠度的研究几乎都是从道路管理者角度出发的问题,考虑路网随机变化对道路使用者的影响,首先从道路使用者的角度以及行程时间分布的2个维度提出了动态行程时间可靠度的概念,进而分析了其时空变化特性.其次基于日变可靠度并假设行程时间及其规定阈值服从正态分布,根据其概率密度分布函数分析了可靠度影响因素,并提出了行程时间可靠度指标.然后运用该指标推算出了路段和路径行程时间可靠度,计算并分析了路网动态行程时间可靠度.最后在一个测试路网上采用3种方法分别计算了路径行程时间可靠度.结果表明,传统计算方法存在缺陷,而提出的可靠度指标法与Monte Carlo法的结果基本相同,也因此验证了该方法的正确性.