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城市交通的信息化是解决城市交通问题的有效途径,也是必然趋势。介绍了交通信息化的内涵和要素,重点讨论了城市交通信息化的实现平台——城市交通信息系统,构建了评价城市交通信息化发展状况的指标体系,最后基于系统可靠性理论中的序贯思想,以某城市为例讨论了城市交通信息状况的评估算法。     

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全国民航空中交通量的长期预测是空中交通管理部门制定空域规划方案的重要依据. 本文基于GM(1,1)模型和最小二乘法原理,首次提出了空中交通流量灰组合长期预测模型;同时根据我国民航1985～2008年的飞机起降架次的历史数据,研究了时间序列预测、回归预测以及神经网络预测三种常用预测方法对中国民航空中交通量进行预测的适应性;通过分析我国民航空中交通量数据的特点以及各种预测模型的预测结果表明,本文提出的灰组合预测模型在上述各种预测模型中预测精度最高.     

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近年来,空中交通复杂性的研究蓬勃发展,如何选取指标分析复杂性成为一个关键技术.本文在对以往复杂性研究进行简单回顾的基础上,明确了指标选取对于复杂性研究的重要意义.结合已有成果,选取定义明确、可定量分析的指标构建了复杂性指标体系.针对指标体系维数多、信息量大等特点,选取灰色关联聚类方法挖掘指标数值的分布规律,实现对指标的提取精炼,从而在运用指标体系分析空中交通复杂性时,既能全面描述问题,又能降低指标维度.根据广州地区16扇区雷达数据,对一类指标进行了计算和聚类分析,验证了该方法的准确性.     

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城市交通拥堵已成为影响社会经济快速发展需要重点面对的问题,如何配置各类资源平衡城市交通的供需关系是城市可持续发展面临的最为重要的问题之一.本文通过梳理交通出行成本的内涵与分类,分析了不同种类的出行成本对出行结构的影响机理.同时在北京市针对出行成本对小汽车的使用影响开展了相关调查,并对调查结果进行了分析评估,最后指出,通过经济手段调控小汽车使用的平均出行成本,是调整小汽车的使用,改善城市交通结构、调控交通需求、最终达到缓解城市交通拥堵问题的重要手段.     

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国内城市在城市化与机动化发展进程中，由于按照“需求追随型”的供给策略，小汽车发展迅猛，公共交通发展形势不容乐观，城市交通拥堵问题日益严重。本文明确提出优先发展公共交通不但改善城市交通的关键，也直接关系到城市可持续发展。结合北京公交发展的实例，说明公交优先的关键在于明确公共交通定位、改变交通设施投资结构、整合系统资源并对小汽车采取需求管理等。     

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城市道路交叉口各交通方式构成比例不同,对控制方案需求不一. 针对各种交通方式混行的信号控制交叉口,考虑道路使用率、出行者时间效率以及环境效益之间的协调关系,结合多目标规划模型的思想,以通行能力最大、车辆停车率及出行者平均延误最小为目标,以饱和度为约束条件,建立交叉口信号配时多目标优化模型. 根据不同交通状态下,各交通方式混合比例确定各性能指标的重要程度,最后运用遗传算法进行求解. 计算结果表明,配时参数多目标优化模型在综合性能指标下优于Webster算法,而且能较好地适应各交通状态的变化,使快、慢行交通协调运行.     

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经过规范化的发展,已经涌现出不少成熟的企业信息集成(EII)模型,而城市交通信息集成（UTII）方面还缺乏规范、成熟的模型。基于此,本文从流程再造、数据交互以及数据挖掘三个方面,提出了一种城市交通信息集成三维模型（3D-UTII)。这三个维度的集成即为：基于流程再造的交通信息系统内部的深度集成（DDII）,基于异构数据库技术的交通信息系统间的广度集成（EDII）,以及基于数据挖掘技术的分析式集成（ADII）。本文对这三个维度的实施框架和具体实现技术分别做出了进一步阐述,最后使用北京市奥运交通应急系统的信息集成方案为实例对模型的实施做出了说明和验证。     

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首先分析了北京市经济与交通发展的现状,结合统计数据分析总结了交通发展的基本特点。其次,从历史角度分析了不同时期交通发展的特征,根据不同时期的特点,提出将2006年前的北京交通分为四个阶段,即水平较低的非机动化交通主导阶段（1949-1977年）、出行水平增长的公交主导发展阶段（1978-1985年）、出租车主导发展的机动化前期（1985-1995年）以及私家车迅速增长的快速机动化阶段（1996-2006年）。本文以2004年编制的“北京交通发展纲要”提出的交通发展目标和新一轮“城市发展总体规划”为依据,重点分析了2006年以后北京交通面临的新形势和新背景,指出北京目前处于“交通结构优化的战略调整阶段”。最后,作者从当前北京的城市文化环境特点和历史发展经验出发研究了北京市下一步交通政策的基础及基本看法。     

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为改进航空器计量方法在评估交通态势复杂度时的局限性,本文建立了一种空中交通复杂性评估模型.基于空中交通的结构因素,模型构建了距离因子和冲突因子,能够反映航空器之间的相对距离与航迹交叉作用对于复杂性的影响.针对广州区域扇区进行的交通复杂性指标评估结果表明：航空器数量的变化会引起目标空域交通复杂性的变化,但后者对前者的响应并非完全同步;两者的变化程度不完全相同,且变化趋势可能相反.对相应交通态势的回溯和分析表明,相比基于航空器数量的评估方法,交通复杂性指标能够更加客观地反映空域状态的变化特征.     

基于实测数据的终端区空中交通流特性分析

研究机场终端区空中交通流时空特性,为揭示交通流内在相互影响及拥堵机理,优化终端区管控策略提供科学依据.本文根据实测的空管雷达信息,首先确定目标航段上空中交通流参数的时序分布;然后从交通流参数关系基本图出发,结合终端区空中交通运行方式与管制规则的分析,将空中交通流状态划分为自由流、弱管制干预流和强管制干预流三个阶段;最后,在状态划分的基础上,采用线性回归分析建立空中交通流的速度-密度模型、流率-密度模型和流率-速度模型,并以F和T检验对回归模型及回归系数的显著性进行检验.研究结果表明,本文建立的交通流模型能够较好地反映空中交通流特性,且对终端区空中交通时空态势的评估具有应用价值.     

终端区空中交通流参数模型与仿真

研究机场终端区空中交通流参数的时空特性及演变规律,可为缓解终端区交 通拥挤,优化管控策略提供科学的依据.采用数理推导和仿真演析相结合的方法,首先基 于元胞传输模型建立了终端区进场交通系统模型,阐明空中交通流的速度、密度和流量三 项基本特性参数相互关系及影响要素;然后运用Netlogo仿真系统对增量后的进场交通流 的宏观涌现行为进行模拟,推演空中交通流基本参数的变化趋势,并进行敏感性分析;最 后,采用基于空管实测数据拟合的交通流参数关系对模型进行验证.研究结果表明,本文 建立的交通流参数模型符合实际且对终端区交通态势的判断具有应用价值,终端区空中 交通流基本参数间存在明显相关性,并随飞行程序、管制间隔、管制策略的改变而改变.     

平行跑道运行模式对终端区交通流特性的影响研究

为提升终端区空中交通运行效率,研究平行跑道运行模式对终端区交通流特性的影响.根据终端区空域结构特点、跑道运行规则,建立了终端区进场动态排序策略、进离场协调策略和航空器跟驰行为模型;选取国内某终端区标准进离场程序SID-STAR和双平行跑道构型,基于NetLogo仿真平台实现了终端区交通流运行仿真,对比分析了独立运行、相关运行和隔离运行典型跑道运行模式下终端区交通流特性参数的变化规律.结果表明:独立运行模式下终端区交通流运行效率较高但流量波动性较大,隔离运行模式下运行效率最低但最稳定;独立运行模式下终端区交通流的拥堵消散最快且延误最小,相关运行模式次之,隔离运行模式下终端区交通流的拥堵消散最慢且延误最大.     

基于模糊约束的空中交通流量预测模型研究

鉴于传统流量预测模型存在预测精度差、耗时长、效率低的不足,将模糊约束引入空中交 通系统,用于表示人工智能领域中一些不确定的信息,构建了基于模糊约束的空中交通流量预测模型。通过分析影响模糊约束的决策向量、模糊参数向量及模糊约束集三个因素,提出预测模型 的构建流程,选取空中交通路线多转折点,并获取模糊矩阵,建立了空中交通流量预测模型。实验结果表明,对空中交通流量进行预测时,采用改进的预测模型相比传统预测模型的预测结果较 优、耗时较短、精度较高。     

集装箱码头前沿交通流模型研究

在深入分析现代集装箱专用码头前沿交通流的影响因素的基础上，提出并建立了一个集装箱码头前沿交通流模型，通过对模型的数值计算，分析了集装箱拖挂车在前沿的滞留时间与作业的集装箱岸桥数量比的关系，仿真研究了集装箱拖挂车在前沿的滞留时间与码头前沿宽度的关系，证明了模型的合理性，利用这个模型可以评价码头前沿交通流状况，从而为码头设计和规划提供理论依据。     

终端区空中交通管制运行品质综合评价

为定量评价繁忙终端区空中交通管制运行品质,以成都终端区为研究对象,针对单跑道终端区,建立了包括管制业务量、安全性能、效率性能、工作负荷及交通拥挤度的管制运行品质定量评价指标体系.根据专家意见选取20个相对独立的指标,给出了基于主成分分析法的综合评价方法.采集覆盖一周每日繁忙时段10:00～22:00的84个样本,得到各时段的管制运行品质综合评价结果.经K-均值聚类分析及实际运行表明,本文方法可行,评价结果与实际情况相符.评价结论为终端区的运行策略优化提供了依据.     

OV 模型交通流阻尼特性研究

对交通流跟驰模型施以拉氏变换（或z 变换）,转换为控制系统传递函数形式, 进而通过分析传递函数来探讨交通流系统稳定性及控制方法,这是交通流稳定性理论研 究重要方向之一.为进一步挖掘分析稳定交通流系统在稳定状态下动态特性,基于最优速 度跟驰模型,以控制理论时域分析方法,研究了交通流系统在欠阻尼和过阻尼两种情况 下阶跃响应动态特性,并以仿真算例验证了理论正确性.过阻尼较欠阻尼交通流系统稳定 性好,但调节时间更长,若将交通事件抽象为阶跃响应,通过分析交通流系统调节时间、 超调量等参数,可为计算交通事件持续时间作参考,进而制定合理有效的交通管理措施.     

基于自动车牌识别数据的混合交通流饱和流率实时估计

为解决混合交通流饱和流率测算的实时性和时变性问题,实时获得混合交通流的饱和流率用以信号配时,本文提出基于自动车牌识别数据(Automatic License Plate Recognition,ALPR)的混合交通流饱和流率实时自动估计方法。首先,分信号周期提取车头时距数据,在当前车和后车车辆类型确定时车头时距满足同一正态分布的假设基础上,构建车头时距的高斯混合模型并应用 EM(Expectation Maximization) 算 法 求 解 ;其 次 ,基 于 赤 池 信 息 准 则 (Akaike Information Criterion,AIC)选取高斯混合模型的最优个数,拟合数据得到高斯混合模型参数;最后,根据车头时距的高斯混合模型推算出混合交通流饱和流率。以杭州城市道路3条路段的ALPR数据为例,分析基于 ALPR 数据获取车头时距的采样误差,对模型进行验证,并与传统的 HCM(Highway Capacity Manual)方法进行对比。结果表明：基于ALPR数据的车头时距采样误差满足精度要求; 与HCM的实测法相比,模型所得的混合饱和交通流率相对误差小,结果准确;该方法与传统的标准车流饱和流率折算法效果相近,并考虑混合交通流时变特性,能自动部署实时计算,鲁棒性良好,有实际应用意义。     

基于历史数据的交通特征信息提取方法

为了给交通规划、设计和管理提供重要的定量数据支持,最大限度地实现信息增值,提出了从大量的历史交通数据中提取有用的交通特征信息的方法.以深圳市城市交通仿真系统中的历史交通特征信息为对象,根据交通信息应用需求现状,从空间、时间、统计和参数四个特征维度对历史交通特征信息进行详细的结构分析,给出了历史交通特征信息生成的运行流程,以及各个特征维度历史交通数据计算方法.最后介绍了历史交通特征信息在深圳市城市交通仿真系统各个信息服务子系统中的应用情况.     

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行人流特性分析及仿真模型参数标定目的在于为行人流仿真工作提供理论依据和基础数据。对国内综合交通客运枢纽——北京西直门地铁站行人流数据进行视频采集,采用统计分析软件SPSS对行人流参数数据进行筛选及拟合分析,建立了不同设施的行人流参数关系曲线及函数模型,研究结果表明,水平通道处行人流量与密度呈二次函数关系、流量与空间在某一临界点两侧分别呈二次函数及对数函数关系、速度与密度呈线性关系,楼梯处与之相似但特征点数值存在差异。在此基础上对社会力模型参数进行标定,给出了行人椭圆的长半轴的范围,并引入时间紧迫程度这一影响因子,确定期望速度为速度—密度函数与该影响因子的乘积。