基于高频GPS数据的互通立交匝道货车运行速度预测模型

为明确互通立交匝道路段货车运行速度规律,在分析高速公路主线至匝道末端货车高频GPS实测数据的基础上,构建了互通立交匝道货车运行速度模型;通过分析货车实测速度,确定了匝道货车运行速度特征点,对特征点处速度可能相关的设计要素进行相关性分析,采用全子集回归方法建立了货车在特征点的多个运行速度模型;对比不同模型的赤池信息量准则、Mallows's C_p统计量以及模型检验值,确定自变量参数,得到了互通立交小鼻点、匝道圆曲线曲中点以及匝道与连接线合流鼻处的货车运行速度预测模型,并采用4条匝道数据对模型进行验证。研究结果表明：互通立交小鼻点、匝道圆曲线曲中点及匝道与连接线合流鼻可作为匝道货车运行速度特征点;匝道圆曲线半径、出口渐变率以及分流点运行速度对小鼻点运行速度有显著影响;半径、曲中点至匝道合流鼻距离以及小鼻点运行速度对曲中点运行速度有显著影响;曲中点前半段纵坡、圆曲线曲率以及曲中点运行速度对合流鼻运行速度有显著影响;3个特征点处的运行速度预测模型相关系数分别为0.988、0.993、0.990,预测值与实测值的平均绝对百分比误差均小于10%,满足模型精度要求。     

基于需求预测与CTM的高速公路交通事件影响范围预测

交通事件在高速公路上经常发生,其时间与空间上的不确定性,以及对上游路段和相邻国省道带来的动态衍生影响,使得提前制订具有针对性的预案难度很大.如何快速预测交通事件的影响范围以及交通管控措施的实施效果,成为高速公路应急处置管理的基础.提出基于交通需求预测与元胞传输模型相结合的技术,首先通过卡尔曼滤波算法估计和预测交通需求矩阵,并将上述交通需求加载在元胞传输仿真模型中模拟未来路网的交通运行状态,用于实时、快速预测交通事件发生后未来短时的交通拥堵发展态势.基于该技术,开发了公路网交通运行状态预测系统,通过实际数据的测试,证明该系统在公路网交通事件影响范围预测方面具有良好的精度,并且预测精度随着路网基础交通量的增大而提高.     

基于多源数据的城市群枢纽间多模式交通系统异常状态影响研究

为探究城市群多模式交通系统异常状态的影响范围,从需求端非常态客流变化和供给端运输能力下降两方面对多模式交通系统异常环境进行分类,提出了基于手机信令数据、意向出行调查及客票信息等多源数据的异常状态影响范围识别流程和分析方法;以京津冀城市群为例,确定强链接枢纽间通道客流动态安全阈值,提出了基于贝叶斯预测的通道客流异常检测方法;利用提升度、余弦相似度及其标准化值来区分枢纽关联规则的有效性,提出了基于强关联规则确定异常状态影响范围的方法。研究表明：基于贝叶斯预测的通道客流异常检测方法具有实时性,提高了客流安全阈值精度;基于实际手机数据和假定异常情况下的意向调查数据并结合关联规则确定枢纽影响范围,可为利用数据挖掘技术分析突发异常状态的影响和对策提供借鉴。     

基于LBS大数据的南京市综合客运枢纽影响范围研究

文章利用百度地图的LBS大数据,获取枢纽乘客的出行链,分析了南京高铁南站、南京铁路站、南京禄口国际机场三大综合客运枢纽的服务范围与辐射范围,数据分析认为南京市三大综合客运枢纽借助强大的交通转换功能,承担了城市换乘中心、区域换乘中心的作用,是南京都市圈的核心枢纽,对周边城市有较强的辐射影响能力。     

基于多源轨迹数据的城市交通状态精细划分与识别

针对基于路段的城市交通状态分析方法的不足,本文利用公交车和出租车轨迹数据提出了城市交通状态精细划分和识别方法,实现城市交通状态分析.对两种轨迹点的速度值和空间位置值分别进行归一化处理,以此为属性数据,通过迭代计算轮廓系数确定k 值完成轨迹点聚类,结合二次处理方法对类簇进行拆分和融合以划分道路交通状态;在特征级建立多源数据融合方法,实现交通状态速度值计算;以归一化后的速度值为属性数据,通过聚类将样本分为4类对应4种城市交通流状态层级.实验表明,本文方法能够实现道路交通状态精细划分,能有效地识别出道路局部位置的交通状态,进而可为城市道路交通管理提供决策支持.     

基于多源交通数据融合的短时交通流预测

不同类型交通检测器所获取的交通数据中包含了不同的交通信息,交通流预测在交通管理与控制中具有重要作用,基于此,进行了多源交通数据动态加权融合和短时交通流预测。在综合分析多源数据特性及其融合优势的前提下结合遗传算法的全局搜索及小波神经网络的自适应学习优点,提出了基于多源数据融合与遗传-小波神经网络(GA-WNN)的短时交通流预测模型。通过实例验证分析,基于GA-WNN的交通数据融合方法比其他方法更有优势;同时,多源数据融合的预测精度优于单一数据源的短时交通流预测序列,从而能为交通管理者的判断决策与交通出行者的路径选择提供更准确、全面的交通信息。     

基于电子不停车收费数据的山区高速公路车速分布与车型分类研究

为研究山区高速公路车型分类方法,以重庆市包茂高速某路段的电子不停车收费数据(即ETC数据)为基础,分析平缓路段和连续上坡路段不同车型的速度分布特征发现：在不同线形路段,部分车型的速度分布有明显的特点,三型货车在连续上坡路段速度分布呈驼峰状,四型客车因营运限速的存在,在平缓路段速度分布集中于最大速度92 km·h-1;相同线形路段各车型速度分布显著不同,客车车型在平缓路段速度分布表现为分散,在连续上坡路段相对集中,而货车车型的速度分布变化趋势正好相反;连续上坡路段各车型的速度特征值明显下降,但同路段上的部分车型间的速度特征值仍较为接近;连续上坡路段速度离散性大于平缓路段,追尾风险水平更高。在ETC数据基础上,运用k-medoids算法对山区高速公路平缓路段和连续上坡路段的车型进行聚类分析,优化后车型分类结果为：平缓路段车型可分为4类,分别为一型客车、二型～四型客车、一型货车、二型～六型货车;连续上坡路段车型分类结果为4类,分别为一型～四型客车、一型货车和三型(空载)货车、二型～四型货车(三型为满载)、五型～六型货车。本文有助于山区高速公路速度管理措施的制定和道路线形设计时代表性车型的选择。     

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高速公路匝道控制是一种通过限制进入高速公路车辆数来有效改善高速公路拥堵的交通控制方法。本文通过微观交通仿真对无匝道控制、定时控制及三种广泛应用的匝道控制算法（ALINEA、FLOW、Stratified Zone）进行比较评价。仿真采用AIMSUN NG软件,以澳大利亚昆士兰州太平洋快速路的仿真模型为基础测试模型。研究结果表明,基本的匝道控制可使路网能力比无控制时提高40%。就路网和高速公路主要线路能力而言,在正常的和高的交通需求条件下,ALINEA算法优于其他算法,Stratified Zone在提高入口匝道能力方面最优。就匝道入口能力而言,ALINEA算法的匝道入口能力最低,FLOW算法比Stratified Zone算法略优。本文用基尼系数（Gini coefficient）评价不同算法的道路使用者效用。结论还表明,匝道控制可使高速公路路网和入口匝道能力达到平衡。     

Development and Comparative Evaluation of Ramp Metering Algorithms Using Microscopic Traffic Simulation

Freeway ramp metering is an efficient freeway control that can ameliorate freeway congestion by limiting the number of vehicles entering the freeway. This study presents development and comparative evaluation of five ramp controls including no control, time-of-day plan, and three well-known ramp metering algorithms; ALINEA, FLOW and Stratified Zone through the use of microscopic traffic simulation. In this paper, ramp controls were developed and evaluated using Microscopic Traffic Simulation, AIMSUN NG. The simulation model of the Pacific Motorway in Queensland, Australia was used as a test-bed model. The results from the study indicated that ramp metering was basically found to be able to improve network performances up to 40% compared to no control. In terms of network and freeway mainline performance, ALINEA was superior to other algorithms under both normal and high traffic demand, whereas, Stratified Zone was the best algorithm for on-ramp performance. In terms of on-ramp performance, ALINEA was found to generate the lowest on-ramp performance. FLOW was found to be slightly superior to Stratified Zone. However, the trend was opposite for on-ramp performance. Gini coefficient was applied to measure the road user equity under the implementation of different algorithms. The results showed that FLOW was the most equitable algorithm, whereas, ALINEA was the worst. The results also indicated that network performance and on-ramp performance were trade-off in the presence of ramp metering operation.     

考虑辅路缓冲的快速路紧急疏散最优控制

针对紧急疏散中单向需求激增的情况,提出利用地面辅路缓冲容纳部分疏散车流,从而降低快速路疏散的整体时空风险.基于宏观交通流模型建立了快速路疏散车流演化方程,明确了上匝道车速对主线车速的影响,从而实现经典宏观交通流模型对路网状态演变处理的一致性.针对由下匝道、地面并行道路和上匝道构成的地面辅路行程时间的二分特征,建立了相应的离散时间的流量演化方程.辅路系统方程不仅可以刻画地面辅路疏散车流的主要特征,而且能与已有快速路的状态演化系统实现无缝结合.数值分析表明,利用匝道控制和辅路分流两种手段可以实现系统整体时空疏散风险的最小化控制.     

西部地区干线高速公路交通量预测方法的重新审视

在大量调研的基础上,对西部地区主要干线高速公路特有的功能属性进行分析,从交通源头产生和常规方法的改进两个方面提出提高交通量预测精度的措施,对于西部地区正在进行前期研究的高速公路交通量预测,以及后评价具有重要的指导意义。     

西部地区干线高速公路交通量预测方法的重新审视

在大量调研的基础上,对西部地区主要干线高速公路特有的功能属性进行分析,从交通源头产生和常规方法的改进两个方面提出提高交通量预测精度的措施,对于西部地区正在进行前期研究的高速公路交通量预测,以及后评价具有重要的指导意义。     

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针对四车道高速公路的单向行车道封闭施工、单向超车道封闭施工、半幅封闭施工、半幅封闭施工过渡区段的施工作业区进行调查,并分析施工作业区各主要区段的地点车速,确定平均车速、85%位车速、各区段间的车速差、大小型车间的车速差,以及各区段相对于现场限速值时的超速比例等车速分布特性.得出,从上游正常路段至警告区（或过渡区）再至施工区车速分布的标准差在明显减小,同时小型车与大型车的车速差也在明显减小等统计分析结论.最后,根据车速分布规律给出了作业区车速控制原则,以及基于车速统计分布特征的作业区各区段限速值建议.     

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匝道是互通立交的重要组成部分,基于运行速度的匝道设计理念是目前公路及互通立交一种新的设计思路。本文以互通立交匝道小型车辆的运行速度为主要研究目标,通过分析互通立交匝道运行速度的影响因素,制订正交实验方案,运用车载高精度GPS设备,采集了北京市4座互通式立交共14条匝道车辆连续运行速度数据。根据其中10条匝道的数据,按照车辆在互通立交匝道上的运行速度特性将匝道分为三段：减速段、匀速段、加速段,构建互通立交匝道各个分段运行速度与影响因素之间的预测模型,并使用另外4条匝道的实测数据对预测模型进行验证。结果表明,模型预测值的相对误差在5%以内,验证了模型的正确性。     

基于元胞传输模型的雨天高速公路可变限速方法

可变限速控制可减小降雨导致的高速公路交通拥堵和事故风险.提出雨天高 速公路可变限速控制策略,对经典的元胞传输模型进行改进,构建适用于雨天可变限速 控制问题的高速公路动态交通流模型;在综合考虑交通安全和效率基础上,建立雨天环 境下高速公路可变限速控制方法和模型.实验结果表明,与固定限速相比,雨天可变限速 控制下高速公路平均速度增加了9.3%,车辆总行驶时间减少了11.7%,相邻路段最大车 速差从17.5 km/h 减小为9.4 km/h,降幅达46.3%,有效地提高雨天环境下高速公路通行效 率和安全性.     

浅谈高速公路限速问题

针对高速公路普遍存在的超速行驶现象,通过简要分析超速行驶原因,以及速度对交通事故和成本、时间、安全效益的影响,从而为高速公路确定一个科学的限速数据,这对于高速公路使用者和我国汽车产业发展具有重要的意义。