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分析了高速道路交通事故发生后事发路段行程时间构成，提出在上游交通需求大于瓶颈段的通行能力的情况下，事发路段的行程时间由四部分组成，并给出了各部分的计算模型；利用车流波动理论推导出瓶颈处的排队长度，并进一步给出排队车辆数，得出了车辆在瓶颈段上游行驶时间的模型和在瓶颈前排队等待时间的模型。本研究为开发高速道路紧急救援系统提供了理论依据。     

瓶颈路段上拥挤收费水平与收费时段的优化问题

本文主要在瓶颈路段建立单一收费方案,并且优化瓶颈路段上的拥挤收费水平 和收费时段.首先,应用 Greenshields 模型描述了瓶颈路段上流量的演化过程,并计算每个 时刻出行者的出行时间和出行费用.通过出行费用与流量的关系调整每个时刻流量的分 配,得到稳定状态时排队的长度和运动部分的速度.然后,建立双层规划模型,其中上层模 型是最小化最大排队车辆数和最大化运动部分的最小速度,下层模型是应用 Greenshields 模型模拟出行者的出行行为.应用改进的遗传算法求解双层规划模型,得到最优的收费水 平和收费时段.最后,应用一个简单的算例来验证本文所建立的模型及其算法,并且通过 变换参数来分析所得到的现象和结论.     

Pragmatic physical layer abstraction method based on bit-LLR-wise exponential effective SNR mapping for bit interleaved coded orthogonal frequency division multiplexing system

In this paper, we analyze the physical layer abstraction for bit interleaved coded orthogonal frequency division multiplexing （BIC-OFDM） system from a parallel bit channel perspective. By combining the exponential effective SNR （signal-to-noise ratio） mapping （EESM） with the maximum a posteriori （MAP） algorithm, a bit LLR （log-likelihood ratio） wise EESM （BL-EESM） method is proposed. This method can abstract the link performance with high accuracy, especially for the case when channel estimation is imperfect. Afterward, the BL-EESM method is simplified by utilizing the non-linear quantization idea, which can reduce the times of exponential operation by two orders of magnitude at wide system bandwidth, yet shows little loss in accuracy. Our proposal can be applied to both system level simulations to save the time consumption and to practical terminals to facilitate the adaptive modulation and coding （AMC） procedure, bringing about throughput improvement at low hardware cost.     

一种基于组播的视频流非累积分层策略

分层组播是异构网络环境下组播多媒体数据流的有效手段,在研究累积分层组播基础上,对数据流采用非累积分层的策略,原始数据被分成若干个“平等”的组播层,即接收者可以加入这些组播层的任意集合,媒体质量也将随着所接收的组播层速率和的增长而增强。数据流的非累积分层采用多描述视频编码来实现,按照指数序列对各层分配速率,可使用最少的组播层数表示最大速率范围。实验表明该算法可使异构链路接收者的带宽被充分利用,并且可扩展性好。     

An improved general bidirectional progression model for arterial

Optimal control of arterial signals is critical for the effective operation of urban road network. With the goal of providing reasonable allocation of bidirectional green time while maximizing general bidirectional traffic progression along the arterial, this paper develops an improved general bidirectional coordinated progression model for arterial based on Maxband model. In the model, a proportional coefficient of bidirectional bandwidth demands is introduced and calibrated by adopting average link queue occupancy. The calibration method takes full account of actual traffic volume and capacity of each link, which helps to provide optimal control performance. Additionally, new constraints are added into the model and enable the model with two features: it can automatically select two-way or one-way progression, and the involved intersection unit can be either one-phase-one-approach or bidirectional symmetric release mode. The results of extensive simulation studies indicate that the improved model outperforms existing methods, markedly increasing the utilization of available bidirectional green time.     

高速交通中堵塞形成阶段的交通流模型

研究了高速交通中由于各种交通瓶颈而导致交通堵塞的过程，通过与高速空气动力学中的激波问题作比拟，建立适用于这一过程的交通流模型，包括完全堵塞和部分堵塞两种状态下的不同模型。依据实际测量数据，论证了平面交叉口绿灯转红灯时车流堵塞波的推进速度满足正态分布假设，其拟合优度高于泊松分布假设。建立的完全堵塞状态下的交通流模型揭示，随着上游来流的平均流量增加，堵塞波的推进速度呈指数规律上升，堵塞前后交通状态指数改变值在O．02～O．30范围内。根据部分堵塞状态下的交通流模型，又可以得到不同程度堵塞条件下，堵塞波的推进速度与上游来流流量之间的定量变化规律，可以作为控制上游来流流量，以减缓堵塞发展或尽快消除堵塞的计算依据。     

一种新型级联MZI型不等带宽波长交错滤波器的设计

为了满足在光纤通信系统中不同传输速率对带宽的要求,提出了基于1个3×3和2个2×2光纤耦合器级联组成全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型不等带宽波长交错滤波器的设计方案.运用光纤传输理论和矩阵理论,推得器件输出谱的表达式,对其特性进行数值模拟分析,结果表明:器件将50GHz的输入信号分离成信道间隔为100GHz的奇偶两路输出信号,满足了10Gbit/s+40Gbit/s混合系统中不同传输速率对带宽的要求,实现不等带宽传输;器件中对耦合器的结构参数偏差要求不同而降低了制作难度.该滤波器较等带宽交错滤波器带宽利用率更高,在光纤通信系统中有着潜在的应用价值.     

四车道高速公路部分占用超车道交通控制区交通特性及通行能力研究

针对四车道高速公路部分占用超车道交通控制区开展研究,得到交通控制区各主要区段行车道和超车道上的流量分布曲线,换道方向与换道率曲线,速度分布曲线,标定 Greenshields 模型并据此确定各主要区段的道路通行能力. 研究结果表明：当交通量处于较低水平时,超车道的利用率较低,只有正常水平的20%左右,此时应对车道划分、车道设置及交通控制方式等进行优化调整;较低交通量水平下,交通控制区的平均车速、运行速度等均较高,宜使用运行速度作为限速值的取值依据;施工作业区段的道路通行能力只有正常路段的 89%左右,在保障交通安全的前提下应着力提高瓶颈路段的道路通行能力,并将瓶颈路段的断面通行能力作为是否进行强制分流的依据.     

基于元胞自动机的高速公路临时瓶颈交通流仿真

为研究强制换道及冲突点分布对高速公路临时瓶颈交通流的影响,在NS(NaSch)模型和STCA(symmetric two-lane cellular automata)模型的基础上,引入强制换道规则,根据瓶颈口上游驾驶员心理状态的变化,建立高速公路瓶颈交通流模型.在开口边界条件下,针对不同的安全换道概率、强制换道概率、冲突点距离和冲突区间长度参数,模拟得到瓶颈交通流量和换道频率与车辆到达率的关系.仿真结果表明,安全换道行为对系统流量影响小;强制换道行为是降低瓶颈系统最大流量的主要因素,当安全换道概率为0.5时,强制换道概率从0.0增加至0.1,最大流量下降了17%;冲突点距离的增加缓解了交通拥堵程度,当冲突点距离从1 cell增加至4 cell时,临界车辆到达率上升了4%;冲突区间长度对交通事故风险的影响较大,最大强制换道频率随冲突区间长度的增加而增加.      

基于微观仿真的路段行程时间预测方法

实时路段行程时间预测是动态交通分配中路径选择的关键技术之一,采用微观交通仿真手段和指数平滑方法估计路段行程时间,在路段行程时间估计模型中考虑了交叉口排队延误、信号控制延误和交叉口内转向行程时间,提出了基于灰色等维新息GM(1,1)模型的路段行程时间预测方法,根据路段行程时间的历史数据和实时采集数据,滚动预测未来的路段行程时间,通过实例应用证明了模型有很好的预测精度.     

Dynamic wavelength and bandwidth allocation using adaptive linear prediction in WDM/TDM ethernet passive optical networks

Hybrid wavelength-division-multiplexing (WDM)/time-division-multiplexing (TDM) ethernet passive optical networks (EPONs) can achieve low per-subscriber cost and scalability to increase the number of subscribers. This paper discusses dynamic wavelength and bandwidth allocation (DWBA) algorithm in hybrid WDM/TDM EPONs. Based on the correlation structure of the variable bit rate (VBR) video traffic, we propose a quality-of-service (QoS) supported DWBA using adaptive linear traffic prediction. Wavelength and timeslot are allocated dynamically by optical line terminal (OLT) to all optical network units (ONUs) based on the bandwidth requests and the guaranteed service level agreements (SLA) of all ONUs. Mean square error of the predicted average arriv-ing rate of compound video traffic during waiting period is minimized through Wiener-Hopf equation. Simulation results show that the DWBA-adaptive-linear-prediction (DWBA-ALP) algorithm can significantly improve the QoS performances in terms of low delay and high bandwidth utilization.     

Two Bandwidth Packing Algorithms for the Centralized Wireless Network and Their Average-case Analysis

This paper presents a detail analysis of two bandwidth packing algorithms, used for processing connection requests in the centralized wireless network. Each call comes with a specific bandwidth request. A request can be satisfied only if there is sufficient bandwidth available during resource scheduling and allocation. Unsatisfied requests were held in a queue. The metric of bandwidth utilization ratio was used to quantify the performance of our algorithms. By theoretical analysis, our algorithms can improve the average bandwidth usage ratio significantly, about 8%~10% without adding much computation complexity. Moreover, our algorithms outperform next fit with fragmentation (NFF) algorithm when the bandwidth resource is scarce. In this paper, the contributions follows: Introducing bandwidth packing problem into wireless network; Proposing two new bandwidth packing algorithms for wireless network where the complicate scheduling algorithms are prohibited; Studying the average performance of our algorithms mathematically, which agree well with the simulation results.     

基于指数形式渗流的成层地基一维固结半解析解

为了计算基于指数形式渗流的成层地基一维固结变形,将指数形式的渗流模型引入传统的成层地基一维固结理论,建立了变荷载条件下的控制微分方程;采用解析法与数值离散相结合的半解析法对控制方程进行求解;在指数形式渗流退化为达西渗流的条件下,将半解析法的计算结果与解析解进行比较,验证了半解析法计算结果的可靠性.最后,结合某双层地基固结实例对不同参数时的固结性状进行了分析.结果表明:用半解析法计算基于指数形式渗流的成层地基一维固结简便、可靠;上层土比下层土的渗流指数对固结速率的影响显著;压缩性小、渗透性大的土层越厚,成层地基的固结速率越快;加载速率越快,固结速率越快.      

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基于一类变时滞大系统全局指数稳定性的研究结果，提出了一种大系统指数收敛率的估计方法．利用此方法对该系统的指数收敛率进行了估计，得到了系统指数收敛率的估计式．该方法以大系统的系数矩阵以及与大系统关联的李雅普诺夫矩阵方程的解构造判定矩阵。利用M一矩阵理论，来确定系统的指数收敛率，计算简便，且与时间滞后量无关，便于在实践中应用．     

高速公路瓶颈路段可变限速控制方法研究

为缓解高速公路瓶颈区域产生的交通拥堵,降低交通波对上游交通流的影响,首先对瓶颈区域上游路段进行区间划分,然后在已有宏观交通流模型基础上,引入速度调解率系数,将其作为控制变量建立可变限速控制系统模型;并采用禁忌搜索算法对建立的模型进行求解.仿真结果表明,对高速公路瓶颈区域上游路段实施分区间可变限速联动控制,能有效地抵制瓶颈区域产生的交通波向上游快速传播,能够在一定时空范围内有效地缓解和消除交通拥堵.     

基于分层TCPN的集装箱码头作业建模仿真研究

利用CPN TOOLs软件，对基本着色Petri进行赋时和分层的扩展，采用自上而下的方法，建立了集装箱码头作业系统的分层Petri网模型，其子网为赋时着色Petri网．基于实例，在集装箱码头作业系统的分层Petri网模型上进行仿真，根据前沿和堆场设备以及水平输送车辆的利用情况，分析了码头作业系统的瓶颈。     

高速公路瓶颈区域可变限速阶梯控制方法

针对高流量条件下高速公路主线瓶颈路段交通流运行态势恶劣导致通行效率降低的问题,从高速公路瓶颈路段交通流时空特性出发,对元胞传输模型进行扩展,使其能够对瓶颈路段和可变限速条件下交通流运行情况进行描述;在此基础上,构建可变限速控制模型,并采用阶梯限速控制方法对主线交通流进行控制,防止限速路段车辆排队上溯影响上游匝道车辆的正常通行.算例仿真结果表明:本文提出的瓶颈区域可变限速阶梯控制方法能够有效缩短车辆行程时间,在可变限速条件下,与无控制和仅单路段主线控制相比,车均延误分别减少了13.78%和1.60%.      

并列瓶颈路网下个人与家庭混合通勤行为研究

通勤者的出行行为对早高峰期间拥挤政策的制定有着至关重要的作用。本文基于瓶颈模型构建并列瓶颈路网下个人与家庭混合出行的均衡出行模型，分析两类通勤者的出行需求情况、 两个瓶颈处的通行能力以及学校-工作开始时间差这3个因素对用户均衡、用户出行成本和系统性能的影响。结果表明：在并列瓶颈路网下，混合出行的用户均衡状态并不唯一；无论两个瓶颈的通行能力大小如何变化，增加学校-工作开始时间差对个人通勤者都是有利的；受瓶颈通行能力的影响，增加学校-工作开始时间差对家庭通勤者的影响是否有利是不确定的；并不是在任何情况下调节学校-工作开始时间差对交通系统都是有效的，而是只有在特定情况下对其进行调节 才能提高系统运行效率，降低系统总出行成本。     

PARNEM-A PARALLEL DISCRETE EVENT NETWORK EMULATION SYSTEM

Objective Network emulation system constructs a virtual network environment which has the characteristics of controllable and repeatable network conditions. This makes it possible to predict the availability and performance of new protocols and algorithms before deploying to Internet. Methods PARNEM, a parallel discrete event network emulation system described in this paper has the following characteristics： ① BREEN - a BSP based realtime event scheduling engine; ② application transparent flexible interactive mechanism; ③legacy network model reuse. Conclusion PARNEM allows detailed and accurate study of application behavior. Comprehensive case studies covering bottleneck bandwidth measurement and distributed cooperative web caching system demonstrate that network emulation technology opens a wide range of new opportunities for examining the behavior of applications.     

面向快速路交通瓶颈的混合交通群体节流控制策略

针对传统人驾车(HV)和网联自动车(CAV)组成混合交通条件下的快速路道路缩减瓶颈问题,从群体控制角度,提出了一种新的速度协调控制策略(简称节流控制策略);基于瓶颈交通状态和Greenshields模型,设计了领航CAV速度控制器;面向CAV节流群体组群过程的控制问题,提出了目标切换下的非线性控制器;构建了CAV节流群体类队列控制器,实现了基于瓶颈交通状态的群体形态与群体速度动态调节,进而联合领航CAV速度控制方法,周期性管控超过每组节流群体的车辆;提出了CAV纵向安全控制器来解决组群和群体演化过程的车辆安全问题。仿真结果表明:在快速路瓶颈路段下,对比传统交通系统,提出的动态节流控制策略CAV渗透率达到5%,在车流量分别为2 000、3 000、5 000、6 000 veh·h-1条件下,可对应分别提高通行效率约5.87%、16.97%、11.07%、10.25%;在固定车流量为3 000或6 000 veh·h-1的快速路混合交通瓶颈路段中,对比传统交通系统,若CAV渗透率分别为10%、20%、30%,受控交通系统的通行效率可提升约24%;通过对车头间距分析,受控CAV在节流全过程中无碰撞事故发生,且可与前车保持9 m以上安全距离。可见,节流控制策略在应对快速路瓶颈问题是有效的。