车辆实时调度中的城市路网及交通描述模型

为满足车辆实时调度对城市路网交通信息的需求,本文应用GIS节点弧段拓扑数据模型对具有交通管制信息及实时、动态交通流信息的城市路网进行描述。完整地表达了路网的连通性及交叉口的转向管制信息,并通过实时更新路权来体现路网交通状况的变化,依此路权可以进行动态最短路径计算,为车辆调度提供了可视化平台。本模型应用地理信息系统和数据库管理系统分别存储路网空间数据和属性数据,保证了模型的运行效率。     

基于信息资源整合的公众出行交通信息服务系统

以上海公路网的公众出行交通信息服务应用为例,给出了基于信息资源整合的公众出行交通信息服务平台的总体架构,着重对交通信息资源整合系统、关系公众出行的相关交通信息查询、实时交通路况发布、交通阻断上报与发布、动态路径诱导等进行介绍.     

基于多影响因素RDMA*算法的无人驾驶动态路径规划

无人驾驶汽车的路径规划面临着复杂多变的交通环境,为了更全面的评价路径选择指标以规划更合理的路径,以及更好的解决路段环境动态变化对规划结果造成的影响,研究了一种考虑多影响因素的动态路径规划算法——RDMA*(Real-time Dynamics of Multiple influencing factors AStar)算法.以A*(AStar)算法为核心,通过加入多影响因素的交通评价因子对其代价函数进行改进,综合考虑距离,交通拥堵程度,道路平整度和其他影响因素,应用层次分析法确定各影响因素的相对权重,以综合代价值为评价指标进行路径规划.通过GPS,雷达和摄像头等设备,利用融合感知技术获取相关道路环境信息,根据获取的全局和局部交通环境数据信息,利用实时动态更新策略解决动态环境下的路径规划问题,实时规划最优路径.通过对实际案例进行模拟,结果表明,应用RDMA*方法规划的路径相比基础A*方法规划的路径出行总体耗时减少了15.75%.并且在遇到特殊事件的状况下,通过RDMA*动态规划可为无人驾驶车辆即时提供一条综合代价值最小,耗时最少的可行路径,与改进的A*动态路径规划方法相比减少了10.63%的二次规划综合代价值的损耗,提高了7.83%的时间效率.该方法能更好的适应复杂的道路和交通系统,即时应对动态变化的交通状况,具备更强的实用性.      

车载自组织网络中车辆路径预测序列模式数据挖掘方法

为了向交通参与者提供实时、可靠的交通状况信息,提高出行效率,根据车辆序列模式特点,联系车载自组织网络拓扑结构与实际车辆运动路径,提出车载自组织网络环境下序列模式定义,采用基于路侧单元(RSU-Based)和基于车辆(Vehicle-Based)两种方案收集车辆路径信息,建立车辆行驶路径数据库,进行序列模式数据挖掘,评估其通信开销,计算车辆路径模式生成的运动规则的支持度和置信度,提取车辆频繁行驶路径及其概率。案例分析表明,在动态路网中使用序列模式数据挖掘方法能有效解决单车路径选择问题。     

交通诱导系统构成及发展动态

城市交通诱导系统是智能运输系统(ITS)的重要组成部分,它以实时动态分配理论为核心,综合运用检测、通信、计算机、控带、GPS和GIS等高新技术,动态地向驾驶员提供最优路径引导指令和丰富的实时交通信息,通过单个车辆诱导来改善路面交通状态,防止和减轻交通阻塞,减少车辆在道路上的逗留时间,并最终实现交通流在路网中各个路段上的合理分配.     

高速公路网的动态交通预测

本文介绍一城市间高速公路网的动态交通预测模式系统，该系统实时预测网络的交通状况并把信息及时传送给交通控制中心。模式实时接受来自交通监测中心的交通流、平均速度及传感器占有率等交通数据，此外，模式也使用已有交通信息的数据库。     

短时路况预测在动力电池实时配送中的应用

电动汽车及时获得能量供应是其大规模普及的关键,而动力电池配送车辆在获取最优配送路径时缺乏实时性信息支持,实时交通路况信息已不能满足其需求。文中提出利用短时路况预测模型动态预测路况未来变化,并利用预测值来选择最优配送路径。该方法综合利用实时采集数据与历史交通数据,以5min为时间间隔,对城市道路交通参数进行短时预测,主要从时间和空间两方面进行预测,并利用相对误差、绝对误差及均等系数对预测结果进行评价。仿真结果表明,该预测模型的预测效果较理想,尤其是在高峰时刻,可应用于电动汽车动力电池配送车辆的实时最优路径获取。     

都会区旅行时间系统建置与应用

研究於都会区建构旅行时间系统,透过密集的车辆自动辨识系统设置,蒐集路段旅行时间资料,进行旅行时间预估之分析。由於在都会区进行旅行时间预估实属不易,论文介绍了旅行时间系统架构、车辆自动辨识系统车牌配对逻辑,并拟定资讯发布策略,最後以此系统运用於台中市之经验,归纳系统设备装设逻辑,并介绍旅行时间资料应用之方式。     

RFID在道路交通信息实时采集系统中的应用

为实现城市道路路段及交叉路口的交通流量统计、行驶机动车辆监管、交通拥堵状况缓解,提出采用非接触式、自动化识别、双向通信射频识别(RFID)技术对路网上的行驶车辆进行实时信息采集和数据信息交互,并结合物联网无线传感网络技术,将获取的信息发送到后台信息处理中心,再将数据信息通过全球定位系统或交通诱导信息系统提供给交通参与者,使其合理选择最优路径,快速、准确地到达目的地。研究结果表明,RFID技术应用于实时动态交通信息采集比较可行。将RFID技术与物联网技术相结合并应用于智能交通,可为智能交通物联网的发展和实现提供一定的思路。     

基于车辆队列的饱和状态下城市主干道旅行时间估算方法

当前城市主干道过饱和交通流交通状况恶劣,交通拥堵时常发生,由于受信号灯的周期性阻滞作用,交叉口上游车辆淤积现象严重,传统的连续交通流模型无法用于估算城市主干道旅行时间.有鉴于此,提出了一种适用于中断交通流的基于车辆队列的旅行时间估算方法.基于道路上已有的存在型检测器,运用检测器采集的高精度实时数据,研究了车队识别和匹配方法,通过匹配车队信息,对通过饱和状态下城市主干道的车辆进行了实时旅行时间估算.在此基础上,利用Q-Paramics软件进行了实例模型仿真验证.通过对比算法估算值和仿真模型观测值,验证了算法的合理性和有效性,为评估饱和状态下的城市主干道交通状态奠定了基础.     

城市客运交通引入电动汽车二氧化碳减排量研究——以哈尔滨市为例

新能源车辆引入城市客运交通,是解决环境污染的有效方法之一.从二氧化碳排放量角度出发,通过扩展二氧化碳排放"自下而上"的研究思路和计算方法,以哈尔滨为案例计算了城市客运交通的总能耗及二氧化碳总排放量.通过分析《省级温室气体清单编制指南(试行)》计算城市客运交通二氧化碳排放的局限性,从交通使用者角度出发,即根据分车型运距、油耗、电耗、气耗等数据,计算城市客运交通的总能耗,乘以相应的排放因子,计算二氧化碳的排放量.以汽油和柴油燃料汽车作为纯电动汽车(BEV)的替代对象,考虑完全替代的极限情况,计算城市客运交通引入BEV车辆二氧化碳的减排量,并对单位能耗、单位电耗、电力二氧化碳排放因子等影响因素进行分析.通过计算可知, 2015年哈尔滨市城市客运交通排放二氧化碳总量为290.1万t,其中,汽油和柴油燃料车辆排放二氧化碳为153.9万t.考虑采用BEV车辆代替全部汽油和柴油车辆,可实现41.3万t/年的二氧化碳减排量.      

基于汽油含碳量的碳平衡法模型

汽车燃油消耗量的测量具有重要意义,但现有的测量方法难以实现不解体快速测量。依据碳平衡法原理,建立测量汽车燃油消耗量的碳平衡法模型,并设计测试系统。为减小由于碳平衡法基本假设所带来的偏差,对碳平衡法模型进行修正。由此,可通过测量尾气中CO、CO2、HC的含量,得到汽车燃油消耗量。试验结果表明,该方法有较好的精度及稳定性,可用于汽车燃油消耗量的检测。     

车载资通信服务发展议题分析与因应

继计算机、通信及消费性电子3C产品之后,第4C车用电子之车载机（on-board unit,OBU）资通信整合应用服务是政府与国内外产业界均十分关注的发展领域,同时也是智能型运输系统（in-telligent transportation system,ITS）、Telematics与信息通信界共同瞩目的焦点。因此,希望能够掌握无线通信、车载机、无线上网、交通资通平台与交通实时信息加值之发展趋势,并分析提供用路人实时交通信息、以及建立产业加值链之相关议题,以促使ITS相关产业及服务之永续发展。     

A study of the environmental impacts of intelligent automated vehicle control at intersections via V2V and V2I communications

This article presents a novel intersection traffic management system for automated vehicles and quantifies its impact on fuel consumption and greenhouse gas emissions of CO₂ relative to traditional traffic signal and roundabout intersection control. The developed intelligent traffic management (ITM) techniques, which are based on a spatiotemporal reservation scheme, ensure that vehicles proceed through the intersection without colliding with other vehicles while at the same time reducing the intersection delay and environmental impacts. Specifically, the spatiotemporal reservation scheme provides each vehicle a collision-free path that is decomposed into a speed profile along with navigational instructions. The integration of the developed microscopic traffic simulator with instantaneous emission model, provides improved assessments of the environmental impact of traffic control strategies at intersections. The simulator architecture integrates several ITM algorithms, vehicle sensors, V2V/V2I communications, and emission and fuel consumption models. Each vehicle is modeled by an agent and each agent provides information depending on the specific vehicle sensors. The ITM system is supported by V2V and V2I communications, allowing the exchange of information among vehicles and infrastructure. The data include the estimated vehicle position and speed. Compared with traditional traffic management techniques, the simulation results prove that the proposed ITM system reduces CO₂ emissions significantly. The research also shows that these reductions are more significant when the traffic flow increases.     

道路交通碳排放核算方法研究

通过文献查阅及行业调研,研究道路交通车辆运行阶段的CO₂排放核算方法。分析国内外碳排放核算方法的现状,采用“自上而下”法和“自下而上”法对现阶段道路交通碳排放核算方法进行归纳,并通过总结不同活动数据及排放因子的来源,将其进一步分为基于燃料单位热值排放因子、基于试验测试排放因子、基于道路交通排放核算模型和基于机动车在线监控平台的4类核算方法,提出了现在及未来的应用场景,为道路交通碳排放核算提供理论和方法支撑。     

LJ276M汽油机性能对比试验研究

从动力性和经济性方面对LJ276M电控汽油机与化油器机型进行了对比分析表明,新开发的电控汽油机功率和转矩提高5%以上,最低燃油消耗率降低3%以上。通过工况法排放试验,对电控机型的排放性能进行了分析,结果表明电控机型的CO、HC、NO_x排放值均在国Ⅲ限值的30%以下。     

碳平衡法计算甲醇汽车燃料消耗量

甲醇作为重要的车用替代燃料之一,也需要测量和计算燃料消耗量。我国已发布非醇类燃料《乘用车燃料消耗量限值》标准,试验采用甲醇汽车通过底盘测功机检测C0,CO2,HC排放量,根据碳平衡法原理得出甲醇燃料消耗量数学模型。计算燃料消耗量以及甲醇与汽油当量的体积比,并通过体积比直接将排放检测报告中的数据转化成甲醇燃料消耗量。实现了燃料经济性的定量评价。     

喷油正时对电控共轨柴油机燃用LNG-柴油双燃料的影响

为了在电控共轨柴油机上应用LNG,将电控共轨柴油机改装为柴油引燃天然气双燃料发动机,研究了引燃柴油喷油正时对双燃料发动机性能与排放的影响。试验选取最大扭矩转速1 600r/min和标定转速2 500r/min,在不同油门开度工况下研究了双燃料发动机的功率、燃料消耗量、有效燃料消耗率和排放。试验结果表明:随喷油正时的提前,双燃料发动机的输出功率先增大后降低;有效燃料消耗率先降低后增大,并在最大功率正时处达到最低;HC,CO和炭烟排放降低,CO2排放升高;油门开度较小时的NOx排放降低,而油门开度较大时升高。     

柴油发动机/蓄电池混合动力汽车控制策略设计及仿真

针对采用柴油发动机和蓄电池作为动力源的并联式混合动力汽车,建立了基于Matlab/Simulink的车辆纵向动力学和驾驶员模型,并设计了功率跟随式控制策略。该控制策略将车速、负载和蓄电池SOC作为控制变量,以降低颗粒物与氮氧化物排放、提高燃油经济性为目标,采用Stateflow实现。基于新欧洲行驶循环的仿真结果表明,采用该混合动力驱动系统能较好的满足整车动力性要求,在降低燃油消耗的同时显著提高排放性能。     

綠色節能最佳化運輸路徑之規劃

隨著經濟發展,自然環境惡化程度持續加深,肇因為小客車數量日益增加,於是近年來綠色交通概念被大力提倡,如能以最佳節能路徑為運輸進行改造,將能為綠色環保盡一份心力。以最短路徑演算法（Dijkastra＇s Algorithm）為基礎,撰寫出最佳節能路徑之演算法,即每台車皆能以最低油耗知目標行駛,並將其與最短距離和最少旅行之路徑進行結果比較,結果發現該最佳節能路徑相較另兩條目標路徑時最能節省燃油消耗,此成果可提供小客車車主進行最佳節能路徑之規劃。另外也以路網均衡之概念進行交通量指派,使用者均衡和系統均衡分別於時間成本和油耗成本目標下之比較。