卫星收费系统GPS定位信息和路段匹配方法研究

描述了1种GPS定位信息和电子地图收费路段匹配的方法,分为地图精简和地图匹配2部分。根据GPS定位收费系统对地图及地图匹配的要求,对电子地图进行了精简。路段识别采用了GPS位置点和路段收费位置节点的匹配方法,通过设定收费标示值,配合路段间拓扑关系、路段的收费属性值信息,进行地图匹配计算,判断当前车辆是否行驶在收费路段上,从而对行驶在收费路段的车辆进行通行费用计算、对收费地图信息进行精简处理、探讨分析影响地图匹配精度的因素、描述地图匹配的方法。该方法经过实验检测,并在高速公路卫星收费实验系统中实际运行,效果良好。     

基于卫星定位不停车收费通行费用计算方法研究

根据我国道路收费具有的道路出入口众多、车辆分类较细、费率定义复杂等特点,在不同的收费模式下,提出了适用于我国的可在车载终端上实现的按行驶里程计费和按出入口计费两种费用计算方法。在按行驶里程计费中,通过分类型路段匹配方法提高了基于GPS定位的卫星收费准确性及有效性。按出入口计费中,提出了一种新的出入口费率记录表的存储方法,并在车载终端上通过智能模拟人工查询实现费用计算。文中最后对这两种费用计算方法进行了比较及分析。并在卫星收费实验系统中进行了实验和验证。     

1种基于车辆时空图的车辆异常行为检测方法

对快速路车辆异常行为的检测有助于防止或及时处理交通事故,缓解交通拥堵,保障出行的安全和效率。采用多高斯背景模型提取前景运动车辆及其中心点并利用Kalman滤波算法跟踪运动车辆。在此基础上,得到各个车道上车辆的行驶时空图,通过车辆时空图对车辆行为进行轨迹分析,根据时间序列上车辆位置的变化检测车辆逆行,通过车间距和车辆位置状态信息检测车辆碰撞。实验表明,该方法能较好地识别出车辆异常行为。     

基于行为融合的无人自动驾驶车辆的智能控制

针对动态环境下无人自动驾驶车辆控制的非线性、时变的特点,提出并设计了一种基于行为融合的无人驾驶车辆的智能控制策略。根据车辆行驶基于模糊逻辑方法设计了一系列的基本行为模式,用模糊控制的方法分别建立各行为模式控制器,进而对车辆的方向和速度进行控制。在行为选择机制设计中,对常用的行为竞争和行为融合2种方法进行分析比较后,提出限制各行为模式的使用范围,通过各行为的控制和融合,既达到有效避障,又能完成行驶目标的目的。通过几种典型障碍物环境下的避障仿真实验,结果显示设计达到了预期效果。     

城市快速路出入口匝道联动控制策略研究

以北京市快速路为研究对象,对分布密集的出入口匝道实施信号联动控制.为减少驶入与驶出车流间的交织冲突,保证快速路主线交通流处于最佳运行状态,提出出入口匝道信号联动控制方法.采用Vissim对提出的控制方法进行模拟验证,结果表明该方法可以提高主线车辆的运行速度,有效缓解交织区的严重冲突现象.     

快速路入口匝道车辆汇入决策模型研究

快速路合流区交通行为复杂,车辆行驶轨迹不固定,导致车辆行为难以预测.为了深入研究入口匝道车辆汇入决策发生条件,在不做任何理想化假设的情况下,对平峰、高峰期间快速路合流区汇入车辆行驶数据进行全区域采集.通过统计合流区车辆汇入间隙频率分布来分析汇入行为发生条件.发现高峰与平峰汇入间隙差别明显,初步判断外侧车道高峰临界间隙约为3s,平峰临界间隙约为2s.在此基础上,梳理高峰期间数据,筛选出对车辆汇入决策影响较重要的变量,建立高峰匝道车辆汇入决策Fisher判别[1]模型.最后,对所建立模型进行交叉验证,发现模型准确率可达87％.     

基于浮动车停车点数据交叉口车辆排队长度计算方法

浮动车数据中存在许多行驶速度为零的停车点数据记录,它们和交叉口车辆排队长度存在一定的空间关系.针对此提出一种新的基于浮动车停车点数据计算交叉口前车辆排队长度的方法.首先根据车辆停车点地理位置和正常行驶点的连续关系及和路段的相对位置进行地图匹配,提取出路段上交叉口前正常排队停车点数据;然后从正常排队停车点数据中计算出相对交叉口的浮动车数据相对位置关系,根据对浮动车停止点距离交叉口的位置密度分布变化进行2次统计计算,推算出交叉口前车辆排队长度.最后通过实际浮动车数据计算实例对本方法进行了说明和验证.     

城市快速路设计重难点分析

为了更全面正确地了解快速路设计在不同间距出入口组合设置条件下,在不同的交通流量下对快速路通行能力的影响,文章通过对厦门市仙岳路的运行状况分析,总结主要影响因素及问题所在,对快速路设计中要重点做好的出入口位置、间距、组合形式及交通影响分析等进行研究探讨,并通过VISSIM仿真模拟不同间距出入口在不同交通流量下的运行速度。结果表明:交通流量的大小比出入口间距组合对快速路通行能力的影响更大;快速路出入口间距设置对主线通行能力的影响与相交道路交通服务水平及通行能力密切相关;出入口加减速车道及辅助车道的设置对通行能力的影响。     

北京市快速路可靠性分析及应用

快速路作为城市交通网络的重要组成部分,其速度的可靠性直接影响整个城市交通系统运行效率的高低。为了更好地分析快速路的速度特征,选取具有代表性的几条快速路进行了速度可靠性分析。应用SPSS统计软件,对快速路基本路段车辆速度进行了分断面和分时段的研究;通过对各快速路断面和时段的对比分析,得出各条快速路速度可靠性的高低和对应的服务水平,以及城市中向外辐射方向的快速路服务水平高,起联络线作用的快速路部分路段速度可靠性低,车辆在行驶过程中受到的干扰大,快速路应有功能没有得到充分发挥的结论。     

车辆编队协作式行驶仿真系统研究

针对智能网联车编队行驶功能,文章设计了基于车用无线通信（C-V2X）技术仿真系统。依据车辆协作式行驶控制流程（车辆组队、车辆入队、车队稳定行驶以及车辆出队）,搭建智能驾驶员模型对车辆进行控制,通过领航-跟随法引导车辆队列行驶,最后在Prescan中设计驾驶场景,并通过直连通信（PC5）模式4通信协议建立通信进行了仿真验证。结果表明,所搭建的车辆编队协同控制仿真系统能够有效完成车辆队列的形成、车辆入队、队列稳定行驶以及车辆出队等队列控制行为,并能够根据自动驾驶控制策略使队列保持稳定的车间距行驶。     

快速路交织区标线设置分析及仿真

虚实标线结合方法在快速路交织区的应用研究较少,存在虚实标线结合方法作用不明、效果不清的问题。为此,在乌鲁木齐典型快速路交织区标线设置的基础上,利用VISSIM仿真软件对快速路交织区不同标线方案建立模型,厘清标线方案在选定评价指标下的统计学特性。仿真结果表明,虚线方案可以有效提高车辆行驶速度,减少匝道车辆的排队长度、延误,提高快速路交织区运行效率。虚实线方案可有效减少车辆在交织区的换道次数,减少因换道行为引发的交通事故,规范交织区车辆换道行为便于管理。     

卫星定位收费系统车载收费地图定义和地图匹配方法

根据我国现有封闭式收费高速公路的特点,定义了一种新的由收费关键点和关键路段组成,满足卫星收费系统路段识别需求的车载电子地图.基于收费地图定义,提出了一种新的路段识别匹配方法.在路段识别匹配过程中,采用随车速动态调节搜索匹配范围的方法.地图路段匹配方法将路段识别变成关键点识别,根据计费标示值和路段属性识别判断道路出入口和...     

城市快速路菱形立交入口微观仿真模型的标定与验证

城市快速路菱形立交出入口是城市道路系统的重要节点,本文结合菱形立交入口的特点和微观交通方针的优点,论述了数据调查的原则、目的和内容,分析了城市快速路菱形立交入口的流量、车速等数据,根据调查获得的几何数据和交通流数据,采用VISSIM仿真软件,标定了几何条件、驾驶行为、车辆组成、期望车速等道路方面的关键参数。通过仿真结果与实测数据的对比分析对模型的有效性进行检验,仿真结果与实测数据间无显著差异,验证了仿真模型的有效性。     

冰雪条件下城市快速路限速研究

为了提高冰雪条件下城市快速路车辆行驶的安全性,通过视频录像和人工调查等方式获得哈尔滨市部分快速路在不同冰雪条件下的交通流基础数据,分析车流量、大小车型、车道位置等因素对运行速度的影响,并基于车辆追尾时的临界条件以及车辆的跟驰特性,建立与道路附着系数、交通量等参数相关的安全限速模型,并利用不同冰雪路面附着系数对模型中的路面参数进行标定,重点研究了冰雪环境对城市快速路车辆限速的影响,提出按交通量分级限速管理的方法。研究表明:冰雪条件下模型确定的限速值可以满足快速路上车辆的行驶安全;车辆在松雪、冰雪、冰膜路面上的限速值依次降低,在除雪作业后,限速值可以提高10~20km/h;城市快速路在冰雪条件下的限速值需分车道分车型进行设置,相邻车道大、小型车限速值相差5~10km/h;冰雪条件下的限速应根据交通量小于800pcu/h、800~1 500pcu/h、大于1 500pcu/h采用分级限速管理措施,以提高快速路的运输效率。     

基于马尔可夫链的车辆规划行驶工况构建方法研究

为准确反映车辆在实际道路上的行驶运动特征，提出马尔可夫链融合在线地图信息的车辆行驶工况构建方法。对实际采集的车辆行驶数据进行清洗、分段，通过主成分分析（PCA）法和K均值（K-Means）聚类法对数据进行聚类分析，建立了基于马尔可夫链的典型工况片段库。将在线地图规划路径的道路信息融入片段库，构建了车辆行驶工况。以某款纯电动车为研究对象进行了仿真分析，仿真结果表明：与在线地图基础规划工况相比，采用基于马尔可夫链片段库构建的在线地图规划行驶工况，车辆能耗更接近实际道路工况，特征参数平均误差仅为4.29%，能耗误差仅为4.09%。     

基于2阶HMM的智能车视觉地图定位方法

本文中针对视觉地图匹配问题，将视觉地图匹配问题转化为基于图像序列的最优视觉地图节点匹配问题，并提出基于2阶隐马尔科夫模型（hidden Markov model,HMM）的视觉地图匹配方法。在该模型中，状态变量被定义为高精度视觉地图节点，查询图像被定义为观测数据。在状态转移模型中，引入2阶模型对短时间车辆运动进行匀速运动建模，与传统的1阶HMM相比，可以提高模型的适用性与准确性。提出利用全局图像特征建立查询图像与地图节点之间的匹配关系，并从匹配的汉明距离建立发射概率模型，可有效提高地图匹配的效率。最后，通过前向算法来求解最优匹配的地图节点。为了验证算法的性能，分别在封闭工业园区、开放道路和KITTI公开数据集对算法进行验证。实验结果表明：2阶HMM模型能够有效融合车辆运动信息和图像信息，提高匹配的稳定性和精确度，算法性能明显优于传统的基于单帧匹配和序列匹配算法。     

仿真求解城市快速路交织区合理长度

城市快速路交织区长度的合理设置对于提高交织区的通行能力和服务水平,减少对快速路非交织段交通流的影响具有重要意义。对菱形立交先入后出式出入口进行数据收集,利用该数据标定和验证VISSIM微观仿真模型,建立城市快速路交织区仿真模型。通过仿真试验结果分析,得出城市快速路先入后出式出入口交织区长度建议值。     

拓扑地图的路口局部路径生成策略

交叉路口是自动驾驶开发过程中面临的复杂交通场景,采用高精度地图方案成本高昂,而仅通过车载传感器难以有效识别路口形状,因此,提出了一种基于开源拓扑地图与视觉可行驶区域检测技术的路口局部路径规划算法。首先,基于开源拓扑地图采用A*算法规划全局导航路径作为引导线,然后通过语义分割技术识别当前可行驶区域,并结合车辆实时定位信息,在路口确定局部路径的起点、终点与一组备选控制点,最后采用贝塞尔曲线插值方法,得到备选路径的曲线簇,根据多维度加权代价函数结果选取最优局部路径,进而实现车辆在路口转弯过程的自动驾驶。实验结果表明,该策略能够在不依赖高精地图的情况下,在路口处有效规划出局部路径,提高自动驾驶车辆在路口处的通过能力,路口通过率可达99%。该策略不依赖高精地图和激光雷达,对于自动驾驶量产降本具有重大意义。     

城市快速路出口指路标志设置的交通安全性分析——以乌鲁木齐市为例

通过对乌鲁木齐市城市快速路指路系统存在问题和近年交通事故的研究表明,出口指路标志若设置不科学,交通安全将存在很大隐患.本文针对快速路上行驶的车辆,从正常行驶状态到发现出口标志之后而采取向右侧变换车道、减速、驶出出口的全过程,构建了车辆行驶模型.利用车辆行驶模型,对乌鲁木齐市城市快速路出口指路标志进行设计调整,提出了改进意见.结合本次对乌鲁木齐市城市快速路网指路系统进行全面改造的机会,彻底消除此类道路交通安全隐患.并对今后其他城市快速路网指路系统改造提供参考和借鉴.     

基于混杂模糊切换的快速路区域协调控制研究

基于对城市快速路出入口匝道及辅路交叉口的交通流特性分析,利用混杂自动机原理建立了交叉口混杂切换系统模型,并结合出入口匝道的交通流密度来协调交叉口的信号控制.提出了应用模糊逻辑的方法来优化交叉口的相位切换顺序,并用Paramics微观交通仿真软件进行了仿真.结果表明该算法能一定程度上提高车辆的平均速度,是解决城市交通区域拥挤的一种有效方法.