Estimating fuel consumption and emissions based on reconstructed vehicle trajectories

Microscopic emission models are widely used in emission estimation and environment evaluation. Traditionally, microscopic traffic simulation models and probe vehicles are two sources of inputs to a microscopic emission model. However, they are not effective in reflecting all vehicles' real‐world operating conditions. Using each vehicle's spot speed data recorded by detectors, this paper provides a new method to estimate all vehicles' real‐world activities data. These data can then be used as inputs to a microscopic emission model to estimate vehicle fuel consumption and emissions. The main task is to reconstruct trajectory of each vehicle and calculate second‐by‐second speed and acceleration from the activities data. The Next Generation Simulation dataset and the Comprehensive Modal Emissions Model are used in this study to calculate and analyze the emission results for both lane‐level and link‐level. The results showed that using the proposed method for estimating vehicle fuel consumption and emissions is promising. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Exploring the effects of cooperative adaptive cruise control on highway traffic flow using microscopic traffic simulation

This paper examines the impact of having cooperative adaptive cruise control (CACC) embedded vehicles on traffic flow characteristics of a multilane highway system. The study identifies how CACC vehicles affect the dynamics of traffic flow on a complex network and reduce traffic congestion resulting from the acceleration/deceleration of the operating vehicles. An agent-based microscopic traffic simulation model (Flexible Agent-based Simulator of Traffic) is designed specifically to examine the impact of these intelligent vehicles on traffic flow. The flow rate of cars, the travel time spent, and other metrics indicating the evolution of traffic congestion throughout the lifecycle of the model are analyzed. Different CACC penetration levels are studied. The results indicate a better traffic flow performance and higher capacity in the case of CACC penetration compared to the scenario without CACC-embedded vehicles.     

大型活动的交通组织方法研究

大型活动会在短时间内诱发局部地区超高强度的交通需求,由于无法为这种需求提供额外的交通基础设施,因此大型活动会场周边通常会发生比较严重的交通拥堵.为了有效利用交通组织与管理措施疏导大型活动会场周边的交通,减轻会场周边的交通拥堵,针对其交通需求的特点,提出出行需求管理和交通组织的原则,设计了"需求分析-方案制定-方案验证-方案实施-数据收集-方案回顾"的交通组织与管理流程.最后针对一个实例,利用微观交通仿真模型PARAMICS 以实景再现的方式验证了事先设置的数套方案.事后的方案回顾证明本研究提出的方法是可行的和有效的.     

基于Bootstrap的微观排放模型评价算法

采用一种基于随机数据的Bootstrap算法对微观排放模型的误差进行分析,准确刻画出模型误差的置信区间,并应用6个评价指标来全面地分析模型的预测效果;最后利用该算法对两个微观排放模型(MEM-P模型和CMEM模型)的预测效果进行了比较.     

平交路口远引掉头技术应用研究的思考

本文旨在提出符合我国变通特性的平交路口远引掉头技术应用研究思路。首先,作者对国内外研究现状进行了简要的回顾和总结,从中发现国内研究存在的主要问题;然后,从我国道路交通环境出发,有针对性地提出了基于微观仿真的技术研究思路。主要从中央分隔带开口布局、中央分隔带设计和机非分离的交通组织方案等方面,对远引掉头技术研究思路做了系统的规划。     

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针对城市路网中各等级道路功能不合理和交通拥堵问题，提出了一种城市路网研究的方法：利用移动检测技术在道路上采集动态交通数据，通过对采集的数据进行处理，地图匹配，在地图上重现车辆运行轨迹，再结合城市土地利用情况，对城市路网状况进行综合微观分析，探讨了不合理路线的种类和原因，提出针对性的路网改良方案和建议.     

基于VISSIM的交叉口信号控制优化

城市十字路口较多,加之信号配时不合理,车辆通过就会干扰频繁,使得延误时间过长,十字路口的通过量低.文章以桂庙村口交叉口为例,在对该路口交通流量数据调查的基础上,运用VISSIM建立微观仿真模型,检验仿真与现实路口的相似度,通过“等效交通量”方法优化配时方案,并对优化前后的配时方案进行仿真评价.仿真结果表明：优化方案使得交叉口停车时间下降了10.96％,平均排队下降了15.82％,通过车辆数增加了12.92％,说明优化配时方案能够有效提高该交叉口的服务水平,提高通行率.     

基于 NGSIM 轨迹数据的换道行为微观特性分析

换道行为在不同的换道意图下可分为自由换道和强制换道两类,选用 NGSIM 轨迹数据对二者微观特性进行对比分析.为保证数据准确性,在平滑处理基础上,以剔除轨迹数据换道过程识别错误为目的,构建了换道起终点时空约束规则,对完整的单次换道行为参数进行了提取.利用半对数模型,采用回归分析法对影响二者换道时间的显著性因素进行提取并对比;同时建立多项式模型,选取多个误差指标对不同阶数下换道横向移动轨迹拟合效果进行评价.结果表明,强制换道平均换道时间稍长于自由换道,影响二者换道时间的显著性因素及各因素影响程度并不相同;但二者横向移动轨迹均可用5次多项式拟合,拟合优度可达0.99.     

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随着机动车保有量的增长,交通拥堵已成为大城市普遍面临的问题.交叉口是城市路网的节点,也常常成为了城市路网的瓶颈点.如何减少车辆在交叉口的延误是提高整个路网运行效率的关键.本文对北京市一典型交叉口的交通问题进行了分析,针对减少机非冲突保障安全、降低延误保障畅通等方面提出了相应的管理方案,利用微观仿真技术对交通管理方案进行了定量的评估分析和优选.仿真计算结果显示,四个改进措施从不同方面有针对性地缓解了交叉口的冲突、降低了机动车的延误.