交叉口信号控制理论研究及案例分析

交叉口作为城市交通的主要集散点,是容易产生交通拥堵的关键节点,对其交通流进行合理分析和控制,是缓解城市交通拥堵的重要途径。首先分析交叉口的信号控制基本理论和配时方案;其次,分析了交叉口的信号控制的交通现状,对其不足,以使车辆的总延误减小和提高交通效益为目标,给出了单个交叉口的最佳渠化方案;最后,对原有的单个交叉口的信号控制与渠化后的方案进行了对比分析,证明了本文所提方法的有效性及可行性。     

基于VISSIM仿真的环形交叉口改造方案研究

环形交叉口因其具有车流连续,不需要信号灯控制,景观好看等优点在城市建设初期和交通量较小时期被大量用来作为道口交通组织方式。但是,随着城市的规模不断扩大,交通量不断增长,传统的环形交叉的交通组织模式已经不能满足交叉口的通行能力的要求,目前,部分环形交叉道口存在着交通堵塞,交通事故频发的问题。而当交通量增长到一定水平,信号灯控的道口比环形交叉道口的通行能力会高更多,因此环形交叉口改信号灯控道口是目前我国城市提高环形交叉道口的通行能力的相对有效的方式.本文基于此点,利用鄂州市"马踏飞燕"环岛的道口改造工程的实例,利用VISSIM交通仿真软件,将道口的排队长度、通行能力、延误以及服务水平作为交叉道口的交通效率的优化指标,对道口改造方案进行了优化设计,结果表明了此类改造设计思路的可行性及高效性,为其它工程实践提供指导。     

城市单向交通双循环网络化设计

目前我囯单向交通多为支路、小巷,分布较分散。文中以唐山市为例,提出单向交通网络化,组织城市主干路与次干路为环路网络框架,形成对称衔接的单向交通双循环网络系统;依据单向交通组织原则,从交通延误小、绕行距离短、路网负荷均衡3个方面作了相应的系统设计,提高网络交叉口通行能力达41.7%,将产生局部交通网络驱动大区域性交通网络畅通效应。另外,还对单向交通绕行问题及交叉口通行能力作了进一步实用性分析。     

基于仿真分析的城市道路平面交叉口信号配时优化研究

首先系统地介绍了评价交叉口交通情况的各项指标,然后介绍VISSIM软件的相关功能。以北京市学院南路和大柳树路的交叉口为例,运用VISSIM软件进行交通流微观仿真分析,找到交叉口交通拥堵的问题所在,以延误时间,排队长度组合成的综合性能指标针对当前信号相位,相序进行评价,从路口渠化和信号配时优化等角度提出多个改善方案,再进行方案的仿真对比分析,逐步得到最佳改善方案。     

基于冲突技术法的主路优先交叉口通行能力研究

在分析主路优先交叉口交通特性的基础上，确定交通流优先等级，引入冲突技术法构建通行能力模型。以442型交叉口为例，给出不同车道布局形式下的通行能力计算模型。通过实例分析，给出了模型中各参数的建议值，并验证了模型的有效性。     

环形交叉口协同环岛信号控制方法研究

采用多进口道放行协同控制方法来解决国内环形交叉口早晚高峰期间交通流量较高常出现拥堵问题。首先,基于交通强度表征信号周期的优势建立交通强度与信号周期对应关系;引入环岛清空时间的概念,在建立环岛清空时间模型的基础上确定环岛左转相位绿灯时间。最后,以实例仿真对模型进行有效性分析,结果表明,在相应的渠化配合下,本文提出的多进口道放行协同环岛控制方法在减少延误时间方面具有明显的优越性。     

内河航道局部缩窄段交通运行状态仿真分析

为分析内河航道局部缩窄段交通运行状态,根据航道单线交替通航特征设计仿真模型,分析不同条件下缩窄航段的交通运行状态及通过能力。仿真结果表明,船流量大小和方向分布影响缩窄航道的交通运行状态,2个方向船流量差异较大时船舶集中通行有助于提高通航效率,但会增加部分船舶的延误;缩窄航段的通过能力随缩窄段的长度增加而减小,但当缩窄段长度增加到一定值后,航段的通过能力接近某一极小值。实践中可根据航运需求,合理进行交通组织、安排航道整治方案。     

基于VISSIM仿真的交叉口间接左转适应性研究

为了在保障行车安全的前提下,提高交叉口间接左转的运行效率,分析了间接左转的设置条件,定义了典型应用环境,并将规划方法放入典型应用环境中采用微观仿真软件进行评价。结合我国的交通结构特征进行了组织设计的优化,提出了结合路中式公交专用道设置间接左转的组织方式和右转机动车与自行车在近交叉口段转换车道功能的组织方式。     

海上船舶互见中DCPA决策模拟模型

本文在前人研究成果的基础上，提出了船舶领域模糊边界的概念，运用模糊集合论建立了船 舶互见中DCPA决策模拟模型，此模型能模拟船上驾驶人员避碰操纵时的避让行为，故可用于研究和模拟船舶避碰和海上交通等领域的现场实态。     

考虑避让紧迫度的数字化船舶领域模型

为使船舶领域更好地适用于碰撞风险评价和避碰决策,采用解析法提出了一种考虑船舶避让紧迫度的数字化船舶领域建模方法.根据船舶航速、旋回性能和避碰行为,以船舶间极限通过为切入点,构建了四元船舶领域边界方程;在此基础上,考虑船舶极限碰撞领域边界,构建了基于避让紧迫度的船舶领域内部结构的数字化标定模型;并将该模型与传统船舶领域模...     

多船舶同时航行中的调度数学模型设计与实现

在多船舶同时行进航道水上交通网络中,船舶拥堵容易导致水上安全事故,需要进行水上航道船舶航行调度。本文针对当前调度模型的吞吐量低,时滞较大的问题,提出一种基于船舶航行流量分簇预测的多船舶同时行进中的调度数学模型。构建多船舶同时行进的通行流量的信息感知模型,采用RFID标签识别技术进行船舶航行流量的数学统计,构建船舶进出港的交通态势预测多元状态方程,以历史测量信息作为先验统计量对方程进行优化求解,实现船舶航行流量分簇预测,以此为信息统计量进行交通调度。仿真结果表明,采用该模型进行多船舶同时行进调度,能提高单位时间内的航道通行量,且对航道船舶流量的预测精度较高,调度的时间开销较小。     

基于一种改进型线性增长模型的船舶流量预测

为了提高船舶流量预测精度,综合考虑交通需求、季节、气候等因素,通过分析船舶流量历史数据,在线性增长模型基础上,构建了考虑周期性波动因素的船舶流量预测改进模型,并运用贝叶斯估计和预测方法求解模型,提出了一种新的船舶流量预测方法.实例验证表明,与传统线性增长模型预测结果比较,新模型更符合船舶流量实际情况,月流量预测结果的平均绝对误差下降了3.56%,标准差下降了3.79%.因此,将该预测方法用于船舶流量预测是有效的.     

基于ST-GCN短时路况预测算法的预警系统

为提升高速公路车速预测的准确性,针对现有车速预测模型存在的时间相关性和空间相关性部分缺失的问题,提出一种基于时空图卷积网络(Spatio-Temporal Graph Convolution Network, ST-GCN)短时路况预测算法的预警系统。该算法综合考虑时间相关性和空间相关性的影响,根据实时和历史的交通数据,通过建立ST-GCN模型分析预测未来某段时间的交通流速度和路况。将预测结果推送给布设在高速公路上的多彩智能情报板,通过多彩智能情报板上显示的信息诱导司乘用户的行为,从而降低事故发生率,提升高速公路通行效率。     

城市街道空间集成度与人流量的关联性分析研究——以牛津为例

本文使用空间句法理论和行人计数法研究城市街道空间集成度与人流量分布之间的关联度;通过引入城市意象要素建立多元线性回归模型分析集成度与城市意象要素对城市街道空间的人流量分布的影响程度,结果证实空间句法集成度对城市街道空间的人流预测具有一定局限性,集成度与城市意象要素相结合的方法对城市街道空间人流量具有最佳的预测性。     

客船应急疏散三维仿真模拟

针对客船应急疏散效率问题,开展了应急疏散三维模拟研究,提出有宽路网模型构建方法。研究了有宽路段的密集人群通行算法、基于距离和人流量的疏散路径搜索算法,改进了个体碰撞避让模型。以某大型内河客船为例,基于三维船舶模型抽取出有宽路段;基于语义关系,连接各层甲板的房间、餐厅、影剧院等船内空间节点形成有宽疏散拓扑网络。以疏散路径搜索算法和个体碰撞避让改进模型为驱动,实现了人员的疏散模拟。开发了客船应急疏散三维仿真系统,进行应急疏散模拟,并分析了影响疏散效率的关键因素,提出了船内布局和疏散组织的优化改进方案。     

OPNET在舰艇作战系统数据网中的应用

提供了一种优化分析和评估舰艇作战系统网络的新方法.通过选用OPNET系列的通信网络仿真软件Modeler,建立舰艇作战系统数据网的模型,对各节点的应用层信息流、节点接口、节点行为的建模,实现了整个作战网络的信息交互功能.通过对作战系统数据网信息流的仿真,得到网络延迟、流量、链路利用率等网络性能,并分析了网络复杂性随作战进程变化的情况以及舰艇网络的可靠性.     

船闸通过能力分析中的几个问题探讨

在相关研究成果的基础上,探讨了船闸通过能力分析中的几个问题,统计分析了繁忙船闸的船舶延误特点,并基于G/G/1排队模型,建立估算繁忙船闸船舶延误的近似数学模型。结果表明,船舶待闸时间的大小不仅与其交通负荷有关,还与船舶到闸和过闸的离散程度有关。考虑船舶的交通特性,建立了一次过闸平均载重吨位计算模型,将大量的离散化的船型组合简化为一个连续函数,能够动态地反映船舶大型化和标准化趋势的影响。最后就如何将过闸船舶的数量和质量感受结合起来,构建船闸服务质量的指标和评价体系提出了一些建议。     

现代统计学理论的舰船交通数据特征分析

舰船交通数据特征具有非平稳随机性,通过提取舰船交通数据特征信息,实现船舶优化调度,缓解船舶出海拥堵,提出一种基于现代统计学理论的舰船交通数据特征分析方法,根据出海交叉口构造船舶交通网络体系结构,采用统计采样方法进行舰船交通数据的原始信息采集,采集的交通数据有交通流量数据、船舶行程时间、行驶频次,构造水网分布式可靠度的连接函数,以行程时间可靠性为约束指标参量进行舰船交通数据的统计自回归分析,实现舰船交通数据的统计特征提取,从而分析船舶交通的关联规则性信息,实现舰船优化调度。试验结果表明,采用该方法进行舰船交通数据特征分析,能实现对舰船出海流量和拥堵的准确预测评估,数据分析的统计性能较好,准确可靠。     

航道通过能力影响因素的分析

以往基于船舶流的航道通过能力计算模型均是在理想条件下提出的,它们只考虑了航道上船舶流的交通特性,其计算结果较实际流量偏大。文中在以往研究成果的基础上,从船舶通航环境的角度,分析了通航环境对船舶行为的影响,并选取相应的修正系数对模型进行修正。修正后的计算模型更能准确地反映航道上的船舶通过能力。     

多级航道通过能力的数学模型研究

航道承载着具有OD点对的船舶组成的交通流,航道通过能力表示航道的交通承载能力。将多级航道中各港口视为网络模型中的节点,各航段视为网络模型中的连线,考虑与航道通过能力密切相关的航道货流OD结构,建立了以任意起点港和终点港之间货流量为变量,各货流量或货物周转量之和最大为目标函数,航段通过能力、港口设计通过能力及碍航建筑物通过能力为限制条件的OD结构网络模型,来测算多级航道通过能力。