Real time queue length estimation for signalized intersections using travel times from mobile sensors

We study how to estimate real time queue lengths at signalized intersections using intersection travel times collected from mobile traffic sensors. The estimation is based on the observation that critical pattern changes of intersection travel times or delays, such as the discontinuities (i.e., sudden and dramatic increases in travel times) and non-smoothness (i.e., changes of slopes of travel times), indicate signal timing or queue length changes. By detecting these critical points in intersection travel times or delays, the real time queue length can be re-constructed. We first introduce the concept of Queue Rear No-delay Arrival Time which is related to the non-smoothness of queuing delay patterns and queue length changes. We then show how measured intersection travel times from mobile sensors can be processed to generate sample vehicle queuing delays. Under the uniform arrival assumption, the queuing delays reduce linearly within a cycle. The delay pattern can be estimated by a linear fitting method using sample queuing delays. Queue Rear No-delay Arrival Time can then be obtained from the delay pattern, and be used to estimate the maximum and minimum queue lengths of a cycle, based on which the real-time queue length curve can also be constructed. The model and algorithm are tested in a field experiment and in simulation.     

监控量测技术在同源高速公路隧道工程中的应用

监控量测是隧道采用新奥法设计与施工所必须开展的技术工作。结合同源高速公路隧道群在施工期间所开展的现场监控量测,详细介绍了监控量测断面布置、数据采集、量测数据的处理和分析及其应用。     

水平荷载作用下钢管支架的弹塑性极限承载力分析

通过考虑桩土相互作用以及材料和几何非线形，对钢管支架在水平荷栽作用下的极限承载力及其影响因素进行了分析，从而对钢管支架的安全度作出合理的评价。     

Shockwave-based queue estimation approach for undersaturated and oversaturated signalized intersections using multi-source detection data

With the progress of information and sensing technologies, estimating vehicular queue length at signalized intersections becomes feasible and has attracted considerable attention. The existing studies provided a solid theoretical foundation for the estimation; however, the studies have some restrictions or limitations more or less. This paper presents a new methodology for estimating vehicular queue length at signalized intersections using multi-source detection data under both undersaturated and oversaturated conditions. The methodology applies the shockwave theory to model queue dynamics. Using data from probe vehicles and point detectors, analytical formulations for calculating the maximum and minimum (residual) queue lengths of each cycle are developed. Ground truth data were collected from numerical experiments conducted at two intersections in Shanghai, China, to verify the proposed methodology. It is found that the methodology has mean absolute percentage errors of 17.09% and 12.28%, respectively, for maximum queue length estimation in two tests, which are reasonably effective. However, the methodology is unsatisfactory in estimating the residual queue length. Other limitations of the proposed models and algorithms are also discussed in the paper.     

软岩隧道初期支护沉降变形分析及控制方法

目前存在对软岩隧道初期支护变形的错误认识,造成施工成本的浪费、安全风险的增大、进度被严重制约等不利影响,所以非常有必要对隧道初期支护变形进行研究分析并控制。首先以“矿山法”工程实践证明软岩隧道预留变形量是不必设置的,再通过各种权威文献说明以容许变形来实现围岩自承的观念是对“新奥法”的曲解,是错误的,需要找出支护变形的真正原因并控制。通过总结分析隧道支护常见的6 种位移及其组合,得出为控制初期支护变形需要解决支护底脚地基承载力和支护结构强度2 方面问题。于是建立以“分布锚杆+钢架+喷射混凝土且系统分布锚杆模拟为具有法向和切向作用力的链杆支座的结构力学模型”,可计算出支护结构底脚应力及截面最大应力等值,由此可得出对地基承载力和支护结构强度要求的明确标准,或对改善支护底脚抗力提供数值依据。计算结果表明: 系统分布锚杆能极大地降低支护结构的弯矩、轴力内力和底脚应力,从而增强支护结构的承载力和降低基底应力,使变形和沉降得以有效控制。     

内置式永磁同步电动机无传感器速度控制和转子初始位置估计方法的应用及实验研究

针对内置式永磁同步电动机传动提出了一种新的无速度传感器控制和转子初始位置估计方法.在内置式永磁同步电动机旋转过程中,采用扩展卡尔曼滤波方法,仅需测量电机定子的电压和电流,便可得到转速和转子位置的估计值.对内置式永磁同步电动机,采用扩展卡尔曼滤波方法的主要困难在于在静止坐标系中其动态模型的复杂性.由于磁路的不对称性,在静止坐标系中建内置式永磁同步电动机的模型比建表面式永磁同步电动机模型更复杂.在无传感器的传动系统中,电机的起动过程是一个问题,因为在起动之前没有任何信息可以获得.转子初始位置估计是在电机静止时,在瞬间对定子绕组施加合适的电压脉冲序列,通过测量峰值电流获得转子位置信息.利用磁饱和效应对凸极性的影响来区分南北磁极.给出基于浮点数字信号处理器TMS320C31平台得到的内置式永磁同步电动机实验结果.     

路段平均行程时间估计方法

为了有效利用线圈检测数据,精确估计路段平均行程时间,提出了一种路段平均行程时间估计方法。将路段平均行程时间分为平均行驶时间、平均排队时间和平均通过路口时间三部分。考虑线圈埋设的特点,通过估计平均行驶速度得到平均行驶时间。用分段时齐Poisson过程描述车辆驶入路段过程和驶离过程,用Markov排队模型描述车辆排队过程,用生灭过程描述排队车辆数,得到车辆排队模型,计算了路段有、无初始排队的平均排队时间。基于选取与路口相关的饱和流率和平均车长,计算了平均通过路口时间。计算结果表明:平均行程时间估计值与实测值的误差小于12%,说明路段平均行程时间估计方法可行。     

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简单输入输出模型与冲击波分析是研究交通瓶颈问题的两种常用方法,本文着重分析两者的一致性。在数学推导中考虑到达需求与流出率的变化时,两者对于排队和延误的预测结果是一致的。在不同的交通和边界条件下,两者在拥堵形成至消散的任意时刻所得排队长度,拥堵时间等结果均是一致的。以往认为两种方法不一致的研究忽略了一些与背景交通密切相关的基本因素。实例分析说明正是这些基本因素使得这两种分析方法在不同流量－密度关系下都具有一致性。     

基于 M/G/1模型的停车场出口排队延误

通过对大型停车场高峰时段出口车辆行驶特性的调查研究,选取了车辆排队的出口车头时距以及出口服务时间两个指标。基于两个指标实测特性和 M/G/1排队模型的分析,计算了停车场出口理论平均排队时间。通过实测车辆平均排队时间,对理论模型计算的平均排队时间进行了修正。实例分析表明：排队时间修正模型能够准确地估计排队时间。提出了基于驾驶员容忍度的排队延误分级标准。     

钢管混凝土拱桥吊杆施工技术优化研究

有吊杆参与的桥梁结构均存在结构线型调整与吊杆索力优化问题,吊杆张拉状况很大程度上可决定桥梁结构最终的外形和内力分布情况。以钢管混凝土拱桥吊杆施工优化关键技术为对象,研究吊杆施工初始张拉力的确定以及不同吊杆张拉顺序对成桥状态的影响。