城市道路短期交通流时间序列特性分析

以关联维数作为混沌判据,采用改进的替代数据法对采样周期为3 min的实测交通流时间序列进行了混沌判别,表明该时间序列的短期交通流中存在混沌现象。由于所采用的时间尺度更接近实际交通控制的最大周期,使得基于混沌理论的短期预测结果更适于实施交通控制和诱导。     

基于粗集理论的交通流丢失数据补齐方法

为了解决交通检测器检测到的数据存在丢失的问题,提出了一种基于粗集理论的丢失数据补齐方法。利用检测到的交通流数据构造信息系统,通过计算扩充可辨识矩阵,并对其进行多次完整化分析,实施丢失数据的补齐,并采用英国南安普敦市的实际检测数据对算法进行了验证。研究结果表明:同一时间段,当仅有一个属性数据丢失时,粗集理论的补齐精度较高,绝对相对误差较小,基本保持在0～5%之间;当不同属性的数据同时丢失时,补齐精度较低,绝对相对误差甚至高达20%;当所有属性数据全部丢失时,补齐精度非常低,可视为无法实现补齐。可见,粗集理论是一种补齐少量丢失数据的有效方法。     

城市地下快速路减少机动车尾气污染的环境效益模型

城市地下快速路处在一个封闭的环境中,机动车尾气可通过高技术措施进行集中过滤和处理。为了量化建设城市地下快速路产生的减少尾气污染的环境效益,首先利用单车污染物排放因子法,量化了单位时间、单位长度城市地下快速路上,各类型车辆的排放物中CO、HC、NOx三种气体污染物各自的强度。确定了污染物排放因子车速订正系数公式和系数的取值。为了将减少气体污染的效益直观化,通过在尾气控制技术措施的花费与经技术处理后污染物的减少量之间建立关系,取得单位三种气体污染物的处理成本,建立了单位时间内,地下快速路建设项目分别减轻三种气体污染物的效益量化模型。此外,对缓解城区CO2气体的热污染所产生的环境效益,也建立了量化模型,并最终得到了城市地下快速路对于减少汽车尾气对环境污染的效益模型。     

轴向流对斜拉索气动稳定性影响的试验研究

在特定的风雨条件下,斜拉桥的斜拉索会发生激烈的风雨振现象,这种振动会造成索-梁和索-塔锚固区结构的疲劳损伤等一系列问题。因此,研究并明确斜拉索风雨振的机理,从而找到这种振动的控制方法,已经成为紧迫的研究课题。通过风洞试验测量了倾斜索模型的轴向流强度和脉动升力的大小,分析了轴向流对卡门涡脱落的影响及对低频率成分涡的形成的影响,指出轴向流能抑制卡门涡的脱落,并促进低频率成分的涡的产生,索在这两方面因素的作用下容易发生发散振动。     

Emergency Evacuation Model and Algorithms

A scientific and effective emergency evacuation plan plays an important role in improving the event reaction ability of the urban traffic system, as well as, saves rescue time and reduces property losses. Evacuation route construction and network distribution in each network junction are vital for evacuation planning problems. An optimal objective based on the shortest emergency time is established and the optimal solution is acquired using the Pontryagin minimum principle. The evacuation route construction algorithm and traffic flow assignment algorithm in each junction are employed to deliver the traffic flow in the evacuation area to a safe region rapidly and safely. The idea of feedback is introduced in the execution using real-time information to adjust and update the evacuation plan. The simulation result shows that the proposed model and algorithm can be effectively carried out in an emergency evacuation.     

基于短时交通流预测的广域动态交通路径诱导方法

为提升车辆通行效率,以预测型诱导策略为基础,以排队长度作为交通诱导的约束条件,利用小波神经网络短时交通量预测预知路段堵死事件发生路段,通过广域诱导时空边界条件对事件路段进行节点分级和诱导周期长度界定,进而建立广域诱导模型;对事件区域路网进行分区,进一步确定该模型诱导起点位置,引入基于路径尺度的Logit 路径选择模型作为诱导路径选择方法,通过流量迭代分配方法实现路网负载均衡. 通过实例验证,该诱导方法能有效地缓解道路交通拥堵,提高路网通行效率.     

考虑车流异质性的信号交叉口疏解车辆跟驰模型

为客观地描述绿灯期间交叉口进口道异质疏解车流的跟驰行为,基于实测数据验证全速差模型发现,其加速度、速度、车间距的仿真结果存在较大误差. 考虑不同车型车辆性能和驾驶员驾驶行为差异,基于4 种跟驰情景,即小客车跟驰小客车(car-car),小客车跟驰公交车(car-bus),公交车跟驰小客车(bus-car),公交车跟驰公交车(bus-bus),建立考虑车流异质性的车辆跟驰模型. 结果表明,改进模型的性能提升明显,较全速差模型,速度和跟驰间距的均方根百分比误差(RMSPE)分别下降了15.29%,22.32%,更符合交叉口进口道异质疏解车流的跟驰行为.     

考虑客流空间分布的地铁列车节能时刻表优化方法

客流变化引起的列车质量变化是影响地铁列车能耗与节能运行的重要因素之一. 本文考虑地铁线路客流空间分布差异,研究耗散型再生制动能利用方式下的列车节能时刻表优化方法. 结合各区间载荷差异和列车运动方程,建立以净能耗最小为目标的时刻表优化模型,通过适度优化计划停站时间、区间运行时间和折返时间协同多列车牵引、巡航、惰行和制动过程的时空分布,设计二分法和粒子群算法对模型求解. 以北京地铁某线路进行实例研究,结果表明,优化模型能有效协同多列车的节能运行,考虑客流空间分布差异比假定列车载荷为常数能进一步提升节能效果.     

港口对腹地城市经济增长的空间溢出效应研究

将港城关系研究视角拓展至空间维度,利用2003—2016年中国沿海港口数据和城市数据,采用空间面板模型实证检验港口对腹地城市经济增长的影响.结果表明:港口不仅产生地区内溢出,也产生空间溢出;不仅促进所在城市经济增长,对腹地城市经济增长也具有显著的空间溢出效应;2008年金融危机后,港口空间溢出效应的显著性大幅增强;分区域检验中,环渤海港口对所在城市经济增长有明显的促进作用,但港口对腹地城市的空间溢出效应有限.     

交通运输传播新型冠状病毒肺炎的系统动力学仿真

为研究交通运输对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)传播的影响, 建立了基于系统动力学的交通运输传播新型冠状病毒肺炎模型; 在设定模型假设的基础上, 将人群分为易感个体、潜伏个体、感染个体和移除个体4种, 并根据COVID-19的传播特性建立了交通运输影响下疫区、港站、车船和关联地区的COVID-19修正易感-潜伏-感染-移除(SEIR)和易感-潜伏-感染(SEI)传播动力学方程; 在研究交通运输传播COVID-19过程的基础上, 绘制了交通运输传播COVID-19的系统动力学模型因果回路, 并进行了因果反馈回路分析; 构建了基于系统动力学的交通运输传播COVID-19模型, 并检验了模型的量纲一致性、机械错误、有效性和极端条件; 以A市为研究对象, 建立了3种仿真场景以研究交通运输对COVID-19传播的影响。仿真结果表明: A市COVID-19感染个体数量在疫情发生后第32天达到峰值, 累计感染77 726人, A市以外地区感染个体数量在疫情发生后第30天达到峰值, 累计感染28 084人; 交通运输对COVID-19的传播起正反馈作用, 交通运输影响下的COVID-19感染个体和移除个体数量峰值分别是无交通运输参与下的18.62、10.99倍, 因此, 实施交通管控措施对控制疫情发展、防范疫情扩散具有积极作用; 公共交通出行比例的增加将进一步加快COVID-19的传播, 因此, 减少人们出行需求, 降低公共交通出行比例, 加大对公共交通车船、港站的病毒消杀工作能有效减缓COVID-19的传播。