高速公路交通流中等密度区的可变速度和入口匝道联合控制

本文在已建立的高速公路交通流宏观、动态、确定性模型的基础上，结合交通流中等密度区（15≤P≤Pcrit辆／公里／车道）流量大、车速高且存在潜在不稳定等特点，提出了高速公路交通流中等密度区的主线可变速度控制和入口匝道局部积分反馈联合控制策略，最后利用计算机仿真对控制效果了验证，结果表明，采用主线可变速度控制和入口匝道联合控制策略可以消除某些阻塞。     

高速公路加速车道长度设计与车辆汇入模型研究

为了探讨加速车道长度对高速公路主线交通流的影响,利用可接受间隙理论,分析上匝道合流区通行特性和通行能力;基于最小车头时距,研究了加速车道上车辆汇入高速公路主线的概率;以高速公路主线和加速车道的车流量、最小车头时距等参数为基础,优化了高速公路加速车道长度设计方法,获得了入口匝道交通流控制模型.结果表明:运用该方法设计高速公路加速车道长度,控制入口匝道交通流,在高速公路主线车流量不变的情况下,入口匝道车流量比传统方法增加了近1倍.     

高速公路入口匝道控制的仿真研究

本文针对Ｍａｒｋｏｓ Ｐａｐａｇｅｏｒｉｏｕ的高速公路交通流宏观，动态，确定性效能流模型，从入口匝道流量对高速公路主线交通流影响的实质出发，通过对入口匝道可汇入量影响因素的详细分析，提出了独立的入口匝道控制和入口匝道联合控制两种控制策略，并以高速公路的总行程时间，总服务流量及入口匝道平均等待时间作为入口匝道控制效果评价的目标函数，将目标函数、交通流模型和入口匝道控制模型化为求解二个最优问题，最后利     

基于BP神经网络的高速公路动态交通流预测

以高速公路交通流预测为研究对象,建立了基于BP神经网络的参数动态修复交通流预测模型。以高速公路宏观动态交通流模型为原型,利用分段辨识法分析了高速公路交通流特性。对BP神经网络层数和神经元的确定,以及转移函数的优化选择进行了深入研究,并给出了基于BP神经网络交通流预测模型的建模方法。对西宝(西安-宝鸡)高速公路交通流实时数据进行了采集、建模和仿真。通过仿真结果与实际结果比较,验证了该模型具有较高的可信度。     

高速公路动态交通流的建模与控制策略

从高速公路交通流的宏观、动态特性出发，首先给出了交通流控制和仿真中常用的宏观、动态、确定性交通流模型，并结合交通调查数据，利用仿真和优化技术对模型中的参数进行辨识，从而获得了能比较准确地描述了交通流真实行为的模型，然后提出了低密度区的可变速度控制，中密度区的可变限速和入口匝道联合控制及出口匝道分流和入口匝道协高控制模型，并给出了上三个问题的最估解，最后利用计算机模拟了受控和未控交通流，其结果令人满     

雨天环境下高速公路可变限速控制方法研究

降雨对高速公路交通安全和通行效率具有一定的负面影响.运用可变限速控制技术,根据高速公路实时交通流状态和降雨强度,对各路段限速值进行动态优化和调整,减小降雨带来的不利影响.阐述了雨天可变限速控制系统的总体方案,分析了降雨对能见度和路面摩擦系数的影响,建立了雨天环境下高速公路安全车速计算模型;在宏观动态交通流模型METANET基础上,提出了适用于雨天可变限速控制条件的改进模型,并以控制周期内所有车辆总行驶里程最大为目标,建立了雨天可变限速控制优化模型.利用Matlab软件仿真实验,结果表明,与固定限速方式相比,本文建立的可变限速控制方法可提高雨天环境下高速公路车辆运行速度,并降低各路段车速差,保障雨天环境下高速公路安全高效运行.     

基于接入管理技术的高速公路出口匝道与地面道路衔接部的交通流导入控制方式研究

我国高速公路出口匝道与地面道路衔接部的几何设计是一个较为薄弱的环节,交通流"溢出"的现象时有发生,是交通事故频发的区域之一。因此,研究高速公路出口匝道与地面道路衔接部的交通流导入控制方式对改善高速公路匝道出口区域的交通流通行效率和交通安全有着重要意义。基于接入管理的思想,对衔接部的交通流导入控制方式进行研究,从进口道拓宽交通流导入控制、交通流导入方向控制和交通流组合控制三个方面进行了探讨,以期为相关工作提供参考。     

基于Logistic曲线的交通流速度-密度关系建模

为了解析交通流速度与密度关系,推导出了一组交通流参数物理意义明确且符合交通流特性的通用Logistic模型.从Logistic模型本质出发,讨论速度变化率的表达形式,结合交通流实际情况修正速度变化率并引入速度上确界概念,建立了一系列Logistic模型;通过改变取值,给出了模型参数变化对Logistic速度-密度曲线的影响,并细致讨论了参数的物理意义及获取方法;最后分别采集区段和断面的全交通状态数据进行模型验证.结果表明:模型3对2组数据的拟合优度分别为0.931 3和0.970 4,该模型能够很好地描述不同状态下的交通流特性.     

高速公路交通流数据检测技术

结合应用实践,介绍了现代交通流检测技术——视频检测技术、磁映像技术、橡胶气压管传感器技术和远程微波传感器技术的工作原理及在高速公路交通流检测中的应用,对每种检测设备的适用条件、安装要求进行了详细论述。并以MetroCount 5600车辆分型统计系统的Traffic Executive交通量管理软件为例,对高速公路的交通流参数关系进行分析。实践证明,以上4种检测技术能为高速公路交通流特性研究提供所有交通流参数,为高速公路交通流特性研究提供有力的数据支持。     

信号交叉口混合交通流控制仿真系统研究

运用交通流控制理论建立了信号交叉口混合交通流控制优化仿真模型,并利用VB搭建了交叉口内混合交通流控制仿真系统平台,选用VC 作为仿真二次开发工具,对微观仿真软件Vissim进行二次开发和参数校正;采用遗传-混沌混合优化方法,利用Matlab编程实现其优化计算.并以武汉市中山路-胭脂路的小东门交叉口为例,进行交叉口信号设计与仿真,实践证明所开发的微观仿真系统具有较强的实用性.     

城市快速路匝道交通特性分析

城市快速路建设的速度远不及交通量的增长速度,且目前我国缺乏对其交通流特性及控制技术的系统研究,大量车流从入口匝道无序的汇入主线,严重影响了城市快速路功能的正常发挥。文中以实测数据为基础,利用设计学原理,分析城市快速路入口匝道交通流特性及其对主线交通流的影响,得出在快速路匝道上的车速特性。     

城市快速路交通流特性分析

城市快速路是城市道路网的主骨架,对交通状态进行状态划分及稳定性分析,结合城市快速路交通信息采集系统的交通流检测数据,对速度一流量关系模型进行分析,建立了城市快速路快速交通流流量、速度、占有率关系模型,并进行交通流基本参数时变特性和空间特性分析。首先利用基本图理论,对3种城市快速路交通流状态进行稳定性分析。随后,结合北京市典型路段实测数据散点图,对各种速度一流量关系模型的适用范围和适用程度进行对比分析,从而得出Greenshields模型的拟合效果最好。最后分析交通状态转换过程中的交通流参数时变特性和空间特性,对实际交通疏导有指导意义。     

降雪条件下城市快速路交通流特性研究

以北京市交通流固定检测器数据为基础,对比分析了正常天气条件和降雪条件下北京市快速路交通流特性的差异,定量描述了降雪对北京市快速路流量和平均运行速度的影响。研究表明,大雪条件下,快速路流量约下降约39%,速度降低10～20km/h,来车时距普遍增加2～4s,饱和流率下降约25%。在此基础上,给出了北京市不同降雪强度下快速路的流量和当量流量水平下平均速度的折减系数。     

基于有向图卷积神经网络的交通预测与拥堵管控

为解决城市快速路正面临的日益严重的交通拥堵问题,提出了一种针对城市快速路的基于有向图卷积神经网络的交通预测与拥堵管控方法,该方法能够有效利用海量交通数据进行交通预测,实现拥堵的主动管控。首先,基于交通路网的空间有向性和交通流的时空特性,定义了有向的距离影响矩阵、修正欧式距离矩阵和自由流可达矩阵,构建出有向的图卷积算子,并将其应用于长短时记忆神经网络模型中,提出了能学习交通路网时空双重特性的有向图卷积-长短时记忆神经网络（Directed Graph Convolution-LSTM,DGC-LSTM）模型;其次,基于DGC-LSTM的交通预测结果识别出拥堵产生点并将其作为拥堵管控的对象;再次,采用控制进口匝道车辆输入快速路主线的手段,针对管控对象的时空特征,设计了全圈层分时段阶梯式拥堵管控策略;最后,基于上海市快速路网上布设的2 712个检测器在122个工作日每间隔5 min记录的速度、流量和占有率信息,开展实例分析,测试了DGC-LSTM模型的预测精度以及全圈层分时段阶梯式拥堵管控策略的有效性。结果表明：与传统的循环神经网络、长短时记忆神经网络相比,DGC-LSTM模型具有更高的预测精度,能将速度预测的平均绝对误差和误差标准差分别降低38%和20%以上;基于预测结果采用的全圈层分时段阶梯式拥堵管控策略能令拥堵产生点的速度提升14 km·h^-1以上,并能使拥堵的持续时长缩短40%,可阻止拥堵从产生点开始发生大范围的蔓延,降低整个路网的拥塞程度。     

高速公路交通管制策略仿真评价

针对高速公路交通管控措施的评价问题,提出基于交通仿真软件的评价方法.交通仿真技术克服了传统方法的局限,为高速公路的管制研究提供了一种新的、高效便利的研究手段.对高速公路常用的交通管制策略进行分析,提出高速公路的交通仿真模型.最后以广清高速公路为例,通过VISSIM对实施交通管制手段的高速公路交通流进行模拟仿真,建立微观交通仿真模型,考察了交通管制措施的实施效果,从而为优选出最优的交通管控策略提供科学合理的依据.     

运用车流波动理论分析大货车混入对快速路车流的影响

随着城市对外交通需求的增加,大量大型货车进入快速路,大货车由于慢速引起后随车辆被迫减速,造成车流整体通行效率严重降低。运用车流波动理论确定大货车占道所引起车流的状态变化,定量分析大货车速度及其占道长度与堵塞时间、受阻车辆数之间的关系,从而说明大货车占道对车流延误的影响程度。通过定量分析明确划分大货车车道、快速路最低限速以及限制快速路大货车比例的重要性,从而为快速路混合车流管理提供依据。     

一种新的城市快速路行程时间预测技术

根据城市快速路交通诱导和监控系统的实际需要,提出了基于宏观动态流体力学模型的行程时间预测技术,可以动态预测稳定流和非稳定流状况下城市快速路网上任意两点间行程时间.     

城市快速路交通状态转变时刻确定方法研究

研究了城市快速路交通状态转变时刻的确定方法。在分析快速路拥挤状态和不拥挤状态交通流参数特性的基础上,根据Dganzo等提出的交通流参数调整累计曲线,设计了一种用于确定交通状态转变时刻的方法:利用流量和时间占有率两个参数的调整累计曲线来判定快速路交通状态转变时刻。论文利用北京快速路系统的调查数据检验了该方法,得出的交通状态转变时刻与实际情况相符,证实了该方法的有效性。交通拥挤转变时刻的确定可以应用于道路交通状态判别、交通波理论研究以及现有交通事件检测方法的技术评价。     

城市快速路网络交通路由诱导方法设计与案例分析

为了达到均衡城市快速路网交通负荷,提高交通运行效率的目的,该文介绍了一种模型预测路由控制方法。其控制任务被描述为一个动态的、离散时间、空间的、带有约束控制变量的最优控制问题,通过在未来较长的时段内求解每一个控制周期的最优问题来实现反馈控制。案例分析结果表明,模型预测路由控制方法能够考虑时变的交通状态,取得良好的控制效果,可为先进的交通管理系统规划设计提供依据。