直线式公交车停靠站对交通流随机延误的影响

为改善城市交通拥堵状况,研究直线式公交车停靠站对后续交通流延误的影响。分析公交车在直线式站台停靠的运行状态,以及在停靠运行期间后续交通流到达率和疏散率之间的关系,分别建立折线式交通流随机延误模型和斜线式交通流随机延误模型,并通过实例对模型进行验证。结果表明:公交车停靠运行期间后续交通流的到达率和疏散率对交通流随机延误会产生较大影响,公交车停靠对交通流的影响具有滞后性和时空分布不均匀性。     

高速公路网假日交通流空间波动幅度指数分析与标定

采用宏观交通流理论,引入假日交通流空间波动幅度指数,从路网的点、线、面3个层面对假日交通流的空间波动性进行分析。依据高速公路收费系统中全样本交通流OD数据,按照最短路法把假日前后给定时间段和假日期间的OD交通量分配到路网上,按照假日交通流空间波动幅度指数计算模型,得到路网、路段和站点的波动幅度指数。根据上述模型,对2007年国庆假期前后共3周的交通流数据进行计算,得到山东省路网2007年国庆假日交通量空间波动幅度指数为15.9%。     

高速公路改扩建及交通组织设计探讨

对高速公路改扩建的总体设计、特点、难点等进行总结,并结合改扩建工程中行驶路径复杂、施工难度大的互通立交段的交通组织设计进行探讨,以保障施工期间各交通流间的顺利转换。     

交通流可预测性分析

交通流的可预测性是进行短期交通流预测的基础。本文首先判别了短期交通流的混沌特性，求解出表征交通流“蝴蝶效应”的最大Lyapunov特征指数，在此基础上按照交通流动力系统运动轨道的演化特点求解出最大可预测时间，但是交通流系统是开放的复杂巨系统，最大可预测时间涉及到的影响因素很多，论文分析了交通流历史数据样本的大小和数据中含有的噪声对交通流可预测性的影响和随着预测步长的增加，交通流可预测性的衰减特征，得出交通流可预测性是一个综合指标，不能仅仅以最大Lyapunov指数的倒数来确定，应综合分析考虑。论文得到的结果在实际的交通流数据中得到了验证。     

基于模糊物元的高速公路交通安全评价

通过分析交通流特性对高速公路交通安全的影响,建立基于交通流特性分析的高速公路交通安全指标体系,进而确定了基于物元模型的高速公路交通安全评价方法,并将该方法运用于京港澳国家高速公路湖南省耒阳至宜章段的交通安全评价中,最后围绕交通安全的系统论观点,提出针对交通流参数的交通安全预防对策。     

基于MPC的城市路网交通管控方法

在过饱和状态下,交通流的特征异常复杂,缺乏稳态交通流的概念.为改进城市路网交通的动态管控,引入模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)方法.将动态扰动建模纳入MPC框架中,以更好地应对实际交通流的变化;通过改进存储-转发机制,建立更准确的区域交通模型,更贴近实际排队长度;提出一种分层优化的区域交通协调管控方法,以应对过饱和路网交通的挑战,为缓解网络局部交通拥堵、提升路网交通运行效率提供理论支持.     

车头间距与高速公路交通流混沌

为了分析交通流混沌的转化机理，探讨了车头间距与高速公路交通流混沌的关系．提出了一种快速判别交通流混沌的最大李雅普诺夫指数改进算法，并用此改进算法和功率谱法研究了高速公路实测交通流的混沌问题，绘制了实测交通流的功率谱曲线．通过分析功率谱曲线，可以明显地观察到交通流频谱出现了噪声和宽峰的变化；用最大李雅普诺夫指数改进算法计算实测交通流的最大李雅普诺夫指数，结果表明，高速公路实测交通流中存在混沌现象．研究表明，车头间距的变化是交通流混沌现象产生的根本原因．     

新冠肺炎疫情下武汉封城令对交通流的影响——以浙江省为例

为研究新冠肺炎疫情下武汉封城令对交通流的影响，基于新冠肺炎疫情期间浙江省移动手机漫游数据，采用数据挖掘和回归分析等方法，分析了交通流的时空分布及其与武汉封城令的关系。结果表明，武汉封城令发布后，浙江—湖北每日交通流量和疫区每日新增感染人数满足自然界的Taylor定律，即交通量的自然对数和疫区每日新增感染人数的自然对数线性负相关；人们往往倾向于在“不得不”离开的状态下逃离危险区域，而武汉封城令和紧急状态令对人口的出行影响具有1d的时间滞后性，其短期出行峰值持续时间为3d左右；政府发布武汉封城令使疫区交通出行量出现短期增长，但长期来看，使人们的交通出行更加谨慎，降低了流行病大范围传播的风险。据此，在全球新冠肺炎疫情加剧的形势下，建议政府部门可在海外各国疫情紧急发布状态后的1～3d内，实施海外输入交通流严格管控，并至少持续一周时间。     

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交通流诱导系统的应用，使得传统的路网系统随机用户平衡发生了变化。本文把交通流诱导系统的效益费用和交通流诱导条件下的随机用户平衡结合起来，以交通流诱导效果和建设费用问题之间的相互关系为基础，寻找交通流诱导系统建设和随机网络平衡的综合优化方案。文章采用双层规划模型描述了系统最优和交通流诱导条件下的随机用户平衡之间的相互作用，并给出了灵敏度分析算法。     

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城市交通流信息中包括大量可用于改善交通运行状况的规律.本文以交通流微观信息特性和规律为基础对交通流信息的宏观特性和规律进行了分析和研究,从宏观层提出了由交通结构、交通流流量、流速和密度构成的四元流体结构,探讨了交通流四元流体结构的随机性和不确定性,分析了四元流体结构的周期相似特性和区域关联特性.作者结合北京地区具体交通数据,对交通流四元流体结构的周期相似性和区域关联性进行了实证分析.结果表明:我国许多城市的交通流经常处于超饱和状态,交通流不畅、梗阻现象时有发生,但从全局来看交通流体仍呈现有序性;同时,交通流四元流体结构具有周期相似性和区域关联性,宏观上是可控和可预测的.     

基于生成对抗网络的交通流参数实时估计模型

为有效调控道路网时空资源，需实时估计交通流参数。若要准确估计交通流参数，应详细考虑道路网交通流时空特征。本文基于生成对抗网络，提出一种能捕捉交通流时空特征的实时估计模型，即TSTGAN模型。该模型包括生成器和判别器两部分，生成器利用门控卷积神经网络 捕捉交通流的动态空间特征，使用基于注意力机制的长短期记忆神经网络分析交通流的动态时间特征；采用门控卷积神经网络与长短期记忆神经网络构建判别器；通过对抗方式训练生成对抗网络的生成器与判别器，实时获得交通流参数估计值。使用中国山东省淄博市12个卡口设备和美国加州洛杉矶市23个线圈检测器获得的交通流量数据，验证TSTGAN模型的可靠性。结果表 明，TSTGAN模型引入的时空模块能有效提取交通流的时空特征，所得均方根误差和平均绝对误差比现有模型分别降低2.12%~42.41%和1.66%~40.49%，证明所提TSTGAN模型可以提高交通 流参数的估计精度。     

对CBD交通流分配问题的研究

推广了Ｄ’Ｅｓｔｅ交通流分配模型，建立了广义Ｄ‘Ｅｓｔｅ交通流分配模型。证明了Ｄ’Ｅｓｔｅ交通流分配模型和广义Ｄ‘Ｅｓｔｅ交通流分配模型之解的存在唯一性，并且给出了广义Ｄ’Ｅｓｔｅ交通流分配模型的数值求解方法和实例验证。     

基于时空模型的交通流故障数据修正方法

为了提高交通流数据的准确性,从时间相关性、空间相关性和历史相关性三方面分析了交通流大数据的特点,建立了基础交通流时空模型。为保证数据处理的精度和速度,进行了时空模型的简化和标定。将时空模型简化,抽象为双层规划模型,上层模型通过控制时空相关参数的数量实现运算速度的优化,下层模型通过控制误差实现计算精度的优化。应用数据驱动法进行双层规划模型的求解,完成时空模型的标定。在时空模型的基础上,提出了交通流故障数据修正方法。以北京市某路段为例,对交通流故障数据修正方法进行有效性和可行性验证。验证结果表明:基于历史趋势、空间相关与时间序列的交通流故障数据修正方法的精度分别为79.65%、85.16%、89.84%,基于时空模型的交通流故障数据修正方法的精度为90.91%,具有较高的精度,而且可准确描述交通流大数据的特点。     

智能网联环境交通流波动消除理论与方法综述

分析近年来智能网联环境下交通流波动消除策略的研究进展，根据模型构建的技术手段将其分为三类：跟驰模型稳定性解析控制、交通流波动传播轨迹控制、强化学习驾驶行为优化控制。回顾各类策略的研究现状与模型机理，对比讨论各类控制策略的优势与不足，并从技术背景、研究场景、算法流程和应用理论方面提出智能网联环境下交通流波动消除策略的未来深化研究方向，包括考虑多车道道路环境、交通流微观机理、车辆冲突博弈的复杂情境，考虑宏微观智能网联车控制与交通流主动控制的融合优化，考虑数据缺陷、系统不确定和环境扰动下系统可扩展性和鲁棒性提升，以期为了解交通流波动消除研究进展、提升智能网联环境下交通流波动控制效果提供参考。     

智能网联卡车车队混合流通行能力分析方法

智能网联卡车车队有望成为网联自动驾驶率先应用的场景之一，本文针对智能网联卡车车队混合交通流通行能力开展研究。首先，以智能网联卡车车队、人工驾驶卡车及人工驾驶小汽车构成的随机混合交通流为研究对象，考虑智能网联卡车车队规模空间分布特征，分析混合交通流中10种跟驰行为类型，理论推导其概率表达式，进而构建智能网联卡车车队混合交通流通行能力的通用性分析方法。然后，考虑实际交通流运行中卡车分布的随机性，将智能网联卡车车队混合交通流分为优势流、随机流和劣势流3种态势，以此提升混合交通流通行能力分析方法的普适性。最后，选择实测数据标定的跟驰模型进行案例分析，验证理论分析方法的有效性。研究结果表明：智能网联卡车比例提高或其车队规模增大均有利于3种态势混合交通流中车辆转换系数及相对熵的减小，从而可有效提升混合交通流通行能力。不同智能网联卡车比例条件下，智能网联卡车车队随机分布最优车队规模为2~4辆，同时，优势流、随机流和劣势流3种混合交通流通行能力依次递减。研究结果揭示了智能网联卡车车队混合交通流通行能力提升的内在机理，为未来智能网联卡车车队的运营管理提供方法支撑。     

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结合作者近年来的研究实际，在简要评述了交通流理论研究的目标和方法基础上，论述了几类典型的交通流理论模型的发展简况和存在问题．针对这些问题，作者按照微观、宏观方法相结合的思路，探讨了两种描述方法间的区别和联系，从而，发展了一些新的更切实际的交通流理论模型，并灵活应用不同理论模型，更精确、更有效地描述了实际交通流问题． 研究表明，微观宏观方法相结合，可以推进交通流理论的新发展．     

交通流中的回波及其传播特征

应用流体力学原理，针对交通流运动方程式，证明了交通流的回波及其传播特征，同时指出了在交通流理论界有较大影响的莱特希尔和惠特汉推导出的车流传播公式的理论误区。     

交通流状态辨识小波算法研究

针对智能交通系统的开发和交通流特性，应用小波多分辨分析理论的Mallat分解算法建立交通流状态辨识方法，利用多种小波系数与交通流参数之问的相应变化规律进行交通突变状态的辨识．交通流状态的突变多与交通事件直接相关，故采用事件和非事件条件下的模拟数据对算法参数进行了标定及离线测试．将算法与几种传统算法分别进行了性能比较，结果表明Mallat分解算法在交通流突变状态实时辨识方面具有很好的性能．     

混合交通流的动力学模型

引入超车换道流量，建立了混合交通流的连续性方程；通过对交通流参数的微分变换,建立了混合交通流的运动微分方程．连续性方程和运动微分方程构成了混合交通流的动力学模型．将模型应用于无超车换道交通流，求出了流量和密度之间的关系．结果表明在低密度段模型与实测数据吻合．     

基于分布式并行算法的动态交通流分配研究

基于分布式并行处理技术和面向对象的建模理论，为解决大规模城市道路交通流模拟问题，提出分布式并行模拟动态交通流分配思想，给出了CyberTraffic三维仿真系统中交通流模拟系统的数据结构描述、系统设计框架以及系统模拟结果。