基于综合交通网络的干线公路客流预测方法

提出了一种融合多种运输方式的干线公路客流预测方法;通过引入基于“人次”的标准客运单元和“点-线”的枢纽节点转化方法,将公路、铁路、航空以及水运等不同运输方式子网络进行融合,构建了可体现不同运输方式之间换乘关系的综合交通网络模型;考虑出行经济费用、出行时间、最大出行恢复时间、舒适度等因素,构建了综合交通网络下不同运输方式的阻抗模型;利用额定载客数和单位时间发车次数等参数,实现了综合交通网络下不同运输方式路段最大容量的标定;基于标准客运单元和综合交通网络模型提出了考虑综合交通阻抗的客流分布预测模型,实现了考虑其他运输方式影响的干线公路客流预测,并以黑龙江省哈大绥齐地区为例进行方法验证。研究结果表明：与2019年的实际观测值相比,在无伴行线路时基于综合交通网络的干线公路客流预测方法预测结果平均误差为5.47%,略低于传统四阶段法的6.14%,但在有伴行线路时该方法平均误差为4.58%,远小于传统四阶段法的11.89%;相比传统四阶段法,该方法能够更好地反映综合交通网络结构变化后转移客流对干线公路客流量的影响;相比新增水运线路,新增高速铁路或普通铁路伴行线路对干线公路客流影响更大,更能促使公路客流向铁路进行转移。     

基于滚动时域优化的共享自动驾驶汽车动态调度方法

共享自动驾驶汽车被视为未来城市交通系统的重要组成部分。本文考虑随机订单需求研究共享自动驾驶汽车的动态调度优化方法。通过建立车辆调度时空网络,分别针对订单分配与空车移位生成车辆运行时间弧,提出车辆调度问题的刻画方法。基于马尔科夫决策框架,以时空节点流量为状态,以时空弧流量为决策变量,建立最大化系统净收益的车辆动态调度优化模型。采取滚动时域优化思想,建立含前视时间窗的随机规划模型,并利用CPLEX优化引擎,滚动求解车辆动态调度决策结果。Sioux Falls网络算例结果表明,滚动时域优化方法可保证车辆动态调度决策效果,提升系统运营效率。在计算时间限制下,滚动时域方法应优先采用长时间窗中等规模样本。在最大化系统净收益的同时进一步最小化乘客等待时间,可有效提升车辆动态调度决策效果。     

诱导信息下城市轨道交通乘客路径选择行为研究

为研究城市轨道交通诱导信息对乘客的影响,考虑信息提供时间、方式、更新频率及其与路径属性之间的交互关系,提出融合诱导信息的城市轨道交通乘客路径选择行为决策框架。考虑乘客在决策时表现出遵循混合决策规则的倾向差异和不同属性感知差异,建立改进的混合效用-后悔模型。将路径属性与诱导信息同时纳入调研情景设计,基于调研结果标定模型中关键参数,结果表明,基于混合决策规则的模型拟合效果最高(调整优度比达0.396)。进一步分析乘客对信息的偏好：相较于下载手机APP,乘客更喜欢社交媒体推送的形式接收诱导信息;引入信息推送频率时间价值,并对比得出,女性、中老年及非通勤乘客更倾向于接受更高频率的诱导信息推送服务;分析各属性弹性值,表明诱导信息提供方式和更新频率应作为管理者的辅助手段,在特定场景下(例如高峰拥堵和突发事故)诱导信息将会发挥更大的作用。研究揭示了诱导信息提供方式如何影响轨道交通乘客的路径决策机理,有助于设计更加精准和高效的诱导信息策略辅助客流组织管理。     

考虑驾驶行为异质性的城市快速路合流区仿真模型

为研究城市快速路合流区车辆运行规律,基于车辆自然轨迹数据,提出考虑驾驶行为异质性的合流区元胞自动机仿真模型。模型将合流区分为上游区域、合流区域及下游区域,3个区域由11条路段组成。首先,利用Kalman滤波算法对自然轨迹数据进行降噪处理;然后,计算每辆车驾驶行为特征参数并进行K-means聚类分析,结合聚类效果评价指标Silhouette系数将驾驶行为分为：保守-谨慎型、激进-谨慎型、保守-轻率型及激进-轻率型这4种类型;最后,依据分类结果,建立考虑加速度、随机慢化概率异质性的跟驰模型和考虑换道安全间距、换道决策的多级异质性换道模型。在各空间占有率的情境下,基于Matlab进行数值仿真,统计同质驾驶行为和异质驾驶行为条件下,合流区域车道的流量、密度、速度、时空位置及换道频率等参数。仿真结果表明：在空间占有率为10%~20%时,同质交通流相比异质交通流更容易产生局部交通拥堵和交通流失效情境,并且同质交通流量峰值比异质交通量小27.1%;随着空间占有率的增加,同质车辆和异质车辆驾驶频率均呈现增加-稳定-下降的趋势,而异质驾驶行为换道频率的极大值比同质交通流高20.74%。     

基于元胞自动机的高速公路瓶颈交通演化仿真

为分析高速公路中道路瓶颈造成的堵塞现象,本文改进KKW (Kerner-Klenov-Wolf) 模型, 建立跟驰规则;综合考虑车间距和车速对车辆换道的影响,建立自由换道和强制性换道规则;并对高速公路中不同车流量条件下,道路瓶颈上游的堵塞区域分布、换道行为特征和车道上交通参数的变化情况进行仿真研究。结果表明：在给定的交通量条件下,汇流车道的拥堵区域长度处于动态平衡状态,不会随时间而变化,且道路瓶颈前的汇流行为会导致目标车道上严重的速度下降,汇流车道和目标车道上车辆速度变化趋同;从换道集群特征来看,道路瓶颈前因高交通流量形成的低速汇流车辆倾向于以小集团的方式统一进行换道,造成目标车道上剧烈的交通震荡;瓶颈消失后,交通恢复时间随进口交通流量的上升而线性增长。     

无信控路段人行横道处行人过街建模与仿真

为精细化描述无信控路段人行横道处行人过街决策及微观运动行为,本文在行人过街行为分析的基础上,基于战术层-操作层构建行人过街双层模型。其中,在战术层面,针对行人分步决策特性,利用二元Logistic回归模型构建路侧和路中行人过街决策模型;在操作层面,针对传统社会力模型在描述行人过街时表现出的局限性,引入行人主动避让力和人行横道对行人的作用力,构建行人过街微观运动模型。最后,通过AnyLogic仿真平台实现行人过街双层模型仿真,并根据实际数据和仿真结果分析模型有效性。结果表明：相较于路侧决策模型,行人性别、停车视距内的车辆数和行人距潜在冲突点的距离这3个因素对行人路中决策结果影响更显著,引入行人主动避让力和人行横道对行人作用力的改进社会力模型,能更好地反映无信控路段行人过街时的行为特征。无信控路段人行横道处行人过街行为仿真模型的有效建立,能为后续行人过街安全改善方案提供决策支持。     

重型货运车辆出行时空差异性和影响因素分析

重型货运车辆能促进城市经济生产和物流效率,但也因显著的排放、噪声和拥堵等外部属性对城市空间品质有明显影响,对其活动时空特征和影响因素分析是当前城市空间品质提升和交通管理精细化的迫切需求。基于深圳注册的12 t以上重型货车GPS轨迹数据,考虑不同类型货运车辆作业差异,提出利用统计抽样中最小样本量的观察结果确定不同类型重型货车轨迹数据出行切割阈值水平的方法;针对5类重型货车,分析出车强度和出行时段的差异性,与小客车进行对比分析发现,重型货车出行活动与小客车出行在时间上存在错峰特征,且夜间出行比例较高;重型货车的活动空间具有组内差异性,集装箱卡车具有显著的跨城市活动需求,更多承担中长距离运输功能,而土方车和重型罐式车更多承担本地化运输服务功能;重型货车的活动空间具有集聚特征,出行活动的节点强度具有无标度幂律分布特征;利用广义加性模型分析两类典型货车活动空间的影响因素,集装箱卡车活动与港口及交通仓储园区等物流设施呈现非线性关系,而普通大货车与工业园区等产业用地具有紧密关系。本文可以为重型货车交通精细化管理和交通需求模型建设提供新的思路和方法。     

考虑驾驶风格差异的高原公路危险路段识别研究

针对高原环境中驾驶人风格、生理变化与危险路段特征之间的潜在关联,提出一种基于驾驶状态的危险路段识别方法,辨识和分析不同风格驾驶人具有潜在风险的路段,并提出优化方案。首先,通过实车实验采集驾驶人行为及生理指标数据,使用DBSCAN(Density Based SpatialClustering of Applications with Noise)得出驾驶风格类型,并依据行为特征对驾驶风格进行差异性分析;其次,采用卷积神经网络、双向长短时记忆神经网络与注意力机制搭建危险状态识别模型,通过GPS(Global Positioning System)点位对应实现危险路段辨识,并基于驾驶风格差异,从驾驶人感知、操纵与生理角度对危险路段进行致因分析;最后,将生理与道路线形作为优化参考,以车速建议为着力点进行多元回归分析,并按照生理舒适域确定车速建议区间。结果表明：驾驶人根据行为特点分为谨慎、稳健和激进型,3类驾驶人在上行和下行途中的危险路段多为具有弯坡特征的组合型路段;海拔提升可加速危险驾驶状态的出现,各类驾驶人在上行时的紧张状态多源于弯坡组合值和转角值的增长,激进型驾驶人在坡度大于6%的直纵坡路段时亦会开始高度紧张;下行时,谨慎与激进型驾驶人在直纵坡坡度大于3%时易出现危险状态,激进型驾驶人在转角值大于80°且弯坡组合值大于50时亦存在驾驶风险。研究成果可满足高原公路人因事故预防的需求,为线形设计与交通管理措施制定提供理论依据。     

功能梯度材料的无网格局部Petrov-Galerkin方法

无网格局部Petrov-Galerkin(MLPG)法是近几年发展起来的一种无网格方法,它不需要任何背景网格和积分网格,较适合处理非均匀材料.文中将MLPG方法应用于功能梯度材料的三维问题,对功能梯度材料的力学行为进行了分析,编制了相应的计算程序,得到了满意的结果.     

北京市小汽车交通发展研究

首先对北京市小汽车发展的历程进行了回顾,接着分析了现状和特点,并对北京市小汽车发展引发的诸多经济社会问题进行了反思。认为当前小汽车发展是超前消费,超过了经济发展速度,与城市化发展不协调,小汽车在交通出行结构中所占比例过高,加重了交通拥堵,给资源、环境造成了沉重的负担和影响。从可持续发展的理念出发,北京市小汽车发展的总体策略应该是：适量拥有、合理使用。政府管理部门要树立“公交优先”的思想,采取各种管理手段缓解交通拥堵,减少交通事故。