基于ARCH 模型簇的路径行程时间可靠性分析

 行程时间可靠性是反映道路交通网络可靠性的重要指标.由于交通系统存在不 确定性,行程时间的波动具有异方差性,利用传统数理统计方法建立的行程时间预测模 型,无法对行程时间进行准确的预测.针对行程时间波动的尖峰厚尾、集群性等特点,引入 计量经济学中的ARCH 模型簇.通过实证分析,评价行程时间波动的时变性、持续性,描 述系统外部信息冲击的分布,分析行程时间波动对外部信息冲击的反应机制.结果表明, ARCH 模型簇能很好地适应行程时间序列数据的方差变化特点,与交通系统的自身特性 相吻合,能够对路径行程时间的可靠性进行有效的评价.     

城市信号控制路网中的路段行程时间估计方法

为了精确检测城市信号控制路网中的路段动态行程时间, 分析了路段流量受交通信号控制策略影响的波动规律, 提出了基于交通量图偏移的路段行程时间计算方法。研究了不同断面交通量图的相似性, 根据最大相似度时交通量图的偏移, 计算了断面间路段动态行程时间, 并与调查结果进行了比较。比较结果表明: 在城市路网封闭路段, 平峰、高峰的不同时间长度内(5、10、20 min), 平均行程时间最大平均相对误差为7.1%, 因此, 计算方法可行。     

基于Robertson 模型的异质交通流车队离散研究

为充分描述异质交通流条件下的车队离散规律,为信号协调控制提供理论基础,结 合异质交通流条件下的车流特征和Robertson 模型计算速度快的优点,对多股交通流分别建 模,并在此基础上构建异质交通流车队流量离散模型.通过实际调查数据,分析下游交叉口到 达流率分布与上游交叉口离去流率分布之间的关系,并将本文模型和Robertson 模型与实际 数据进行比较分析.结果表明,与Robertson 模型相比,本文模型能够更好地描述异质交通流条 件下的车队离散规律,平均预测均方误差减少了8.29%.     

城市轨道交通网络短时客流OD估计模型

基于状态空间方法构建适用于城市轨道交通网络的短时客流OD(origindestination) 估计模型.利用自动售检票数据分析得到OD间乘客行程时间分布特征,构建基于行程时间分布的客流到达系数,以此建立OD流与车站进出站客流间相互关系,并以车站客流分离率为状态变量构建结构化OD矩阵估计状态空间模型.以北京市轨道交通为对象进行案例分析,结果表明,当估计时段长度为15 min 时,估计平均相对误差为 35.5%;为30 min 时,估计平均相对误差为20.4%;为60 min 时,估计平均相对误差为 16.3%.所构建模型能能有效解决城市轨道交通短时客流估计问题,具有一定的实用性.     

信号控制交叉口自行车流体扩散模型

如何确定信号控制交叉口自行车的通行能力对交叉口配时和渠化设计有重要意义。揭示了信号控制交叉口自行车流的运行特性,建立了自行车流体扩散模型,对不同交叉口宽度、不同信号配时的混合交通条件下交叉口自行车通行能力进行计算,得出交叉口宽度与自行车通行能力呈负线性相关。通过自行车流体扩散影响分析,得出自行车对机动车、尤其是同向右转及对向左转车辆的通行能力影响较大的结论。最后,根据哈尔滨市4个信号控制交叉口实际调查数据,得到考虑机动车影响的信号控制交叉口自行车通行能力计算结果,并与北京市观测值进行了对比。     

城市交叉口交通控制模型的退化研究

针对交叉口交通控制模型在理论研究中效果明显,在实际应用时经常出现模型失配的问题,本文提出交通控制模型的模型退化概念.构建具有多控制变量的交叉口交通控制模型,分析导致模型退化的原因并给出退化路径,利用OSP(Open Simulation Platform)在线交通仿真平台对交通控制模型退化的各阶段模型的典型控制策略进行...     

动态宏观路段行程时间模型研究

在分析和对比了静态交通分配和动态交通分配条件下的路阻函数的不同之处和静态交通分配下路阻函数局限性的基础上，根据交通流理论和集散波分析，提出考虑信号交叉口排队长度的有度动态路段行程时间模型(SQ)，该模型以在动态交通分配条件下的车流密度和交叉口信号参数为变量的动态路段阻抗函数模型，文中实例证明SO模型能适用于大型动态交通网络复杂的动态交通分配(DTA)计算．     

运输通道新建高速铁路客运量预测MD模型

为了准确分析运输通道新建高速铁路未来客运需求, 应用经济学效用原理和数学分析方法, 对MD(Minimum Drain)预测模型的概念、假设、原理进行了定义和分析, 讨论了需求潜在化实现率、旅行总支付及运输方式选择的机理, 并与传统客运量预测方法对通道总的铁路客运需求量预测结果进行了对比。结果表明, 该模型预测运输通道新建高速铁路未来的市场份额为70%以上, 预测潜在需求年增长率比其他方法低1%, 符合近年来交通量的增长规律, 这说明MD模型与传统运量预测模型结合进行通道运量预测能充分反应通道中各种运输方式的服务水平对其市场份额划分的影响。     

综合运输通道客运结构配置的随机饱和熵模型

为寻求系统、科学的综合运输通道最优客运分担, 提出用最大熵原理构建客运结构配置模型, 基于随机时间价值, 选择旅客广义出行时间最小的运输方式, 定义了通道内的基本路段饱和度和通道饱和熵, 设计了用于求解模型的粒子群算法。分析发现, 车外时间差、单位里程票价差、单位里程车内时间差以及旅行距离将直接影响各运输方式客运分担率的高低; 以通道饱和熵最大为目标得出的常规铁路最优定价高于现行铁路票价, 且通道饱和熵上升了15%, 说明铁路票价偏低会造成铁路客运量过于饱和; 由通道饱和熵模型得出的最优客运分担结果, 缩小了基本路段上各运输方式饱和度之间的差距, 实现了运力和运量的有效匹配。     

城市道路交通信号控制中的绿灯间隔时间问题

绿灯间隔时间是保障信号控制交叉口交通流运行中,上一相位清空交通流与下一相位进入交叉口的交通流不发生冲突的安全间隔时间,包括黄灯时间和全红时间（部分国家和地区采用红灯＋黄灯时间）,是影响信号控制交叉口安全和效率的关键参数。然而,目前国内还没有绿灯间隔时间计算方法的国家标准。首先介绍了绿灯间隔时间的基本概念及国内研究概况,然后分析比较了各国绿灯间隔时间的计算方法,并探讨了其影响因素（包括清空距离、进入距离、清空速度、进入速度、坡度、车辆长度、通过时间）。最后提出了我国绿灯间隔时间的计算准则、具体计算思路、分层分析方法及相关参数取值应考虑的问题。     

城市道路最大出行距离计算模型

为了合理体现交通事故延误对出行者路径选择的影响, 提出了随机状态下的交通事故时间延误模型。将交通事故的随机性、持续时间和道路通行能力等不确定性因素引入到交通分配模型中, 并对路径选择模型进行修正。分析了各等级道路最大适宜出行范围, 根据修正的路径选择模型, 采用逐次交通分配方法, 得到各等级道路的出行周转量和出行距离, 并与不考虑交通事故延误时的出行距离进行了对比分析。分析结果表明: 当考虑交通事故延误时, 支路、次干路、主干路、快速路的最大出行距离分别为2.000、2.946、4.054、5.963 km; 当不考虑交通事故延误时, 支路、次干路、主干路、快速路的最大出行距离分别为2.000、3.000、6.000、10.000 km; 交通事故延误是影响出行者路径选择的重要因素; 当考虑交通事故延误时, 高等级道路的最大出行距离变小。相比于传统的路径选择模型, 本文模型更优。     

城市道路交通量总量控制预测法探讨

从系统工程的角度出发,把项目影响区作为一个大系统,交通基础设施建设作为其中的一个子系统,从整体上计算包含诱增交通量在内的总的交通量,然后按照考虑众多因素的比例法将其分配在各交通小区中,最后在区域交通网络中进行分配,从而获得拟建项目的远景交通量.     

城市快速路速度引导预测控制模型

在城市快速路控制系统中, 将速度引导作为控制变量, 建立了宏观动态交通流模型。以车辆总行程时间与速度引导为目标函数, 计算了城市快速路入口区域流量和匝道入口区域流量, 建立了快速路速度引导预测控制模型, 对速度引导进行优化设计, 利用MATLAB软件对下游交通流突变进行仿真分析。分析结果表明: 通过速度引导控制, 交通流平均速度由72.704 6km.h^-1上升到74.167 6km.h^-1, 交通流平均密度由23.011 2veh.km^-1下降到21.156 7veh.km^-1, 波动均小于8%;速度方差下降, 且最大值仅为420(km.h^-1)²; 速度引导控制前后的速度方差与密度方差之比分别为3.57、1.91;在交通流突变时段内, 速度引导控制前后的速度方差与密度方差之比分别为4.56、2.34。可见, 速度引导控制模型有效。     

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利用北京市道路交叉口的车牌识别数据,应用假设检验的方法研究城市快速路及主干道的旅行时间及其可靠性的分布与估计方法.首先使用四分位数据筛选法对原始数据进行了筛选,获得分析所用数据集.其次对旅行时间的分布进行了研究,提出了与旅行时间有关的分布假设并进行了相应的检验分析,随后研究了旅行时间分布与路段道路运行状况的关系.基于对北京市的数据分析可以看出,道路拥堵时旅行时间分布多接近Weibull分布,通畅时接近对数正态分布.最后,本文进一步探讨直接利用正态分布进行数据拟合以及参数估计的可行性.案例分析显示,使用正态分布估计旅行时间平均值误差较小,但对旅行时间可靠性的估计则误差较大.     

无信号交叉口通行能力

以可接受间隙理论为基础, 利用概率分析方法, 对由多种车型组成的混合车流进行了分析, 在无控交叉口主路车流车头时距服从二阶Erlang分布条件下, 建立了支路多车型混合车流的通行能力模型, 发展了无控交叉口的混合车流通行能力理论, 通过实例分析, 并与其他模型比较, 本模型计算结果更接近实际情况, 相对误差只有16.6%。     

城市快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制模型

在出口匝道接地点离交叉口距离过近时, 为避免衔接交叉口的拥堵易回溢至快速路主线, 提出一种基于CTM的出口匝道与衔接交叉口的整合控制模型。在出口匝道存在超长排队时, 实行相位绿灯延长或绿灯提前激活策略; 在出口匝道不存在超长排队时, 以出口匝道及衔接信号控制交叉口车均延误最小化为目标, 实时动态优化衔接交叉口的周期和绿信比。仿真结果表明: 采用控制模型, 衔接交叉口的车均延误虽然增加了1.74s, 但可以将排队长度从大于200m降低至160m以内, 从而可以保证出口匝道衔接区域和快速路主线的畅通, 因此, 控制策略及模型合理有效。     

基于模型预测的城市快速路匝道流量协调控制

为保证城市快速路处于最大通行能力状态,提出了城市快速路交通流量的一种非线性模型预测方法,在此基础上,对快速路各入口匝道流量进行协调控制.以城市快速路某一拥挤路段为例进行了仿真研究,结果表明,该方法不仅能够有效地消除交通拥挤,维持主线车流稳定,而且匝道调节率平稳,同时该控制方法能保证各入口匝道交通需求的公平性.