基于波动理论的城市快速路行程时间研究

首先对预测路段进行分段,然后计算各小段的行程时间并将其累加.结合道路拥挤时的集结波和消散波模型,提出基于随机排队理论的城市快速路行程时间模型.该模型简单易行且参数通过检测器即可直接获得,可以用于评价快速路的服务水平.     

城市快速路行程时间预测模型研究

根据快速路行程时间数据序列规律分析,选择移动平均参数预测模型、指数平滑参数预测模型与卡尔曼滤波预测模型进行比对.通过上海市快速路车牌识别设备采集的行程时间实测数据,对各种模型的效果进行评估,结果表明:卡尔曼滤波预测模型在不同数据特征案例情况下均取得比较理想的效果.     

城市快速路行程时间的统计分析与预测

实时交通预测分析一直是ITS领域一个重要的研究课题,它的研究进展也直接影响着ITS子系统ATMS（Advanced Traffic Management System）的实施。文章以北京二环快速路为研究对象,先使用浮动车数据计算出路段在不同时段的行程时间,再采用统计分析方法得出目标路段在相同时段下的行程时间的分布规律;在此基础上,对相同时段不同路段、相同路段不同时段的行程时间分布测度进行对比分析,并将其和道路服务水平进行对照,得出了若干有意义的结论和建议;最后,对行程时间计算结果进行了检验和评价,证明了计算结果的准确性。     

基于车牌照数据的城市快速路行程时间短时预测方法研究

为了深入研究基于路段与基于路径两种不同的建模方法在城市快速路行程时间短时预测中的预测效果,以车牌识别系统采集的行程时间数据为研究对象,分别采用历史平均法、神经网络模型、支持向量机回归模型、非参数回归模型4种典型的预测算法,对快速路的行程时间进行预测。研究结果表明,考虑交通特征的支持向量机模型会显著提高基于路段的行程时间预测效果,同时基于路径的非参数回归建模方法优于基于路段的组合建模方法,更适合城市快速路行程时间预测。     

基于行程速度指数的城市快速路服务水平评价方法

根据城市快速路的特性, 将城市快速路分为基本路段、交织区和分合流区。运用Greenshields模型计算自由流行程速度, 通过双线圈检测器获取地点速度并由此估算行程速度。对行程速度指数进行右侧均值和均方差的一致性检验, 将服务水平量化, 提出了基于行程速度指数的城市快速路服务水平评价方法, 并在西安市南二环某路段上进行实例验证。评价结果表明: 当自由流、高峰时段、平峰时段的行程速度分别为82.514、47.825、67.930km·h^-1时, 高峰时段行程速度指数的均值和均方差检验结果分别为7.206、8.482, 城市快速路服务水平为2.667, 为Ⅲ级; 平峰时段行程速度指数的均值和均方差检验结果分别为6.408、8.960, 城市快速路服务水平为4.083, 为Ⅱ级。计算结果与实际情况相符, 提出的方法有效。     

基于两阶段行程时间的交通流分配理论

针对目前静态交通流分配理论难以处理网络流量演化的问题,给出了基于交通流 反λ 基本图的流量分配新模型.通过不断求解新模型更新路段交通状态,明确了利用静态交通 流分配模型分析网络交通流演变的具体方法.假设网络路段均处于自由流状态,通过求解得到 平衡路段流量,判断是否达到临界流量.将路段流量达到临界流量的路段设定为拥挤状态,重 新求解平衡流量,判断是否仍存在达到临界流量的路段.依据上述思路,直到新的模型无解或 无新的路段达到临界流量.本文通过定义网络不同级别的拥挤瓶颈,完成对网络流量演化的分 析描述.算例验证了新模型与方法的可行性.新理论提供了分析网络交通状态演变的新思路, 拓展了静态交通流分配理论.     

城市交通流路段行程时间预测模型

建立较为精确的城市交通流路段行程时间预测模型是建立诱导系统的关键,本文所建的预测模型充分考虑了交通延误变化的灵敏性,将汽车在路段上的运行时间分为两部分,分别预测,经过实测数据检验,该模型具有很好的效果。     

弹性需求下路段行程时间波动的收敛性

分析了弹性需求下路段行程时间的波动随道路长度延伸的收敛性.采用 MITSIM仿真路段上车辆的行驶过程,根据仿真数据计算车辆通过该路段的预期行程时 间,路段入口处的交通需求由需求函数及预期行程时间确定.通过记录所有车辆驶入、驶 出该路段的时刻获取车辆的实际行程时间.用行程时间标准差系数来衡量行程时间波动 性.数值算例对不同潜在交通需求的情况进行分析.结果表明,对任意确定的潜在需求,在 弹性需求的作用下,路段行程时间的波动性都将随着路段长度的延长而趋向收敛,随着 潜在交通需求的增加收敛速度减小,弹性系数的增加则促进行程时间波动的收敛.     

考虑行程时间波动的电动公交可变行车计划

为解决因运行时间不确定性导致的公交到发时间不准点问题,本文基于公交线路双方向发车趟次和运营时间的不对称特征,提出一种可变行车计划优化问题。以最小化车辆使用数和乘客等待时间为目标,考虑车次链的行程接续和电动公交车辆电量等约束,构建公交时刻表和车辆排班一体化优化模型。根据可变行车计划优化问题特性设计改进的粒子群算法(Modified Particle Swarm Optimization for Timetabling and Scheduling, MPSO-TS)进行求解,定制粒子编码和子代更新方式。采用“基于优势车次链”的子代更新机制,以“车次链”为纽带最大程度地保留父代被继承信息中时刻表与车辆调度方案之间的关联性。使用连云港市某公交线路验证模型和算法,案例结果表明：可变行车计划能够有效保证车辆到发准点性,通过更紧密的排班计划将使用车数由35辆减少至31辆,车辆使用效率提升了28.1%;所提出的MPSO-TS算法求解效率较高,具有较好的稳定性,可有效避免计算结果陷入“局部最优”。     

基于Monte Carlo的行程时间可靠性研究

从分析行程时间可靠性的概念及其重要性入手,提出了路段、路径、OD对以及系统行程时间可靠性的定量计算方法.在路段通行能力随机变化的条件下,基于Monte Carlo仿真建立了行程时间可靠性的求解算法.考虑到行程时间可靠性与出行者路径选择的相互作用,该方法将基于行程时间可靠性的交通分配纳入到行程时间可靠性的评价之中.用一个简单算例进行测试,结果表明该方法能够对行程时间可靠性进行合理评定.     

基于时间便利性的行程选择

出行者基于广义成本最小化选择最佳的出行方式。广义成本包含资金成本、时间成本与舒适成本。随着社会的发展。出行者对时间成本看的越来越重。时间成本与时间长度和时间起始点有关,时间成本不仅包含出行者的时间价值也包括早到或晚到的损失。相对于频率较快的地铁与公交,满足乘客长距离出行的火车的时间点对乘客出行的影响很大。本文通过对杭州与上海之间的城际高铁后,出行者在汽车、自驾车及高铁三种方式之间的选择进行调查。得出列车行程安排应考虑旅行时间长度来安排起讫点的时间点,并通过两个例子来佐证合理的时间安排可增加列车的竞争力。优化出行结构同时也保证了列车的客源。本文的研究对于其他的城际列车有借鉴作用。     

车速空间波动对城市快速路安全的影响分析

城市快速路的车速空间波动常被认为是事故风险的重要因素,但是车速空间波动很难通过传统的固定检测器来提取。为克服传统方法的不足,本文充分利用Floating Car Data(FCD)提取快速路路段的空间车速方差等道路运行指标,并在获取快速路特征指标的基础上,分别以总事故频率、追尾事故频率和侧碰事故频率为因变量建立了负二项模型。模型结果发现空间车速方差、路段行程车速对三类模型的影响呈现一致关系:空间车速方法与三类事故频率呈正相关,说明利用车速空间波动来诊断城市快速路安全风险是可行和有价值的。此外还发现路段行程车速与三类事故频率呈负相关,路段内包含平曲线对事故总频率和追尾事故都有显著正相关,但对侧碰事故的相关性不显著;立交路段与侧碰事故频率相关性显著。     

基于模糊理论的智能指数平滑行程时间预测算法

在指数平滑算法的基础上,结合模糊理论提出了一种基于模糊理论的智能指数平滑行程时间预测算法。该算法依据指数平滑法的预测误差构造模糊控制器来自适应控制平滑系数,从而自适应修正下一时期的预测值,提高行程时间的预测精度和智能化水平。最后通过实验验证了该算法的可行性、有效性。     

城市快速路的设计研究

城市快速路是城市交通的骨架路网,随着城市规模的不断扩大,原有内环和城市周边的国省干线公路最终都将改造为城市快速路,以实现城市内外交通的快速转换。     

基于神经网络的公交车辆行程时间预测模型研究

城市公交丰辆行程时间预测是公共交通信息服务和运营调度的重要内容,要求较高的实时性和准确性。本文以智能交通运输系统为背景,通过分析公交车辆的行驶特性,基于改进的神经网络模型,建立了公交车辆动态行程时间预测模型,并对比了三种不同输入变量方案的神经网络预测模型,表明该模型具有良好的适用性。此外,将该方法与卡尔曼滤波法的行程时间预测模型进行比较,结果表明,基于神经网络的动态行程时间预测模型精确度较高。     

基于路径的行程时间可靠度评价方法研究

平均行程时间是交通运行评价工作及信息发布中经常使用的参数,但计算过程中由于采用算术平均而往往丢失了很多有用信息,其中就包括可靠度情况.因为现实中对于同一路径不同日期的相同时刻行程时间也是不一样的,人们为了准时到达目的地,出行前往往需要根据过去若干天的经验预估可能的异常情况影响,而这恰好是当前平均速度等交通指标所不能表示的.文章针对能准确反映这种不确定性对出行者产生影响的行程时间可靠度指标,进行分析及实证研究.     

基于复杂网络同步城市快速路协调控制研究

基于复杂网络同步,本文研究城市快速路多入口匝道协调控制问题.采用元胞传输模型建立城市快速路节点耦合的复杂网络动力学模型,以同步为目标设计多入口匝道协调控制器并确定控制策略,其中牵制节点对应需施加控制信号的入口匝道,推导出城市快速路网络系统同步的稳定性条件,以此得到牵制节点和反馈增益矩阵.通过具体例子仿真验证了本文协调控制方法的有效性,能以较小的控制范围代价达到抑制交通拥堵从而提高道路通行效率的目的,控制效果优于传统协调控制方式,可进一步推广到大规模城市交通网络系统.     

基于MLR的公交车行程时间预测模型

分析了站间距离、上下车乘客数、停车延误等因素与公交车行程时间存在的线性映射关系,推导并建立了多元线性回归(MLR)模型,利用大连市21路公交车的数据,对模型进行了标定和检验,并对线性模型的误差来源进行了详细的分析和探究.重点探讨了行驶车速-行程时间线性相关性、乘客数-停站时间线性相关性、延误和行程时间线性相关性,解释了MLR标定的系数的含义,并阐述了导致MLR模型产生误差的来源,分析了非线性因素的影响.研究结果表明多元MLR模型能够解释影响因素与行程时间之间的线性因果关系,可以用来估计和预测公交车行程时间.     

基于行程时间的车辆通行连续性分析

定点检测器采集的路段行程时间样本中通常包含连续通行和非连续通行两部分,针对连续通行样本的识别,传统的固定阈值方法无法提供合理的结论.将行程时间样本时间序列化后,利用其差值的平稳随机性质,采用基于统计学的离群点检测的参数方法分离样本比传统方法更加科学有效.通过实证分析,非连续通行样本的占比是一种能够分离样本的指标.关联性分析的结论表明,该指标在4 分钟车程长度以内的路段中取值平稳,在4 分钟车程长度以上的路段中取值则受到道路等级、路段长度、交通运行状态、区位用地性质等多种因素的综合影响.