数字轨道地图线路分段表示方法研究

将GNSS与数字轨道地图相结合应用于列控系统,可降低建设和运营成本,实现智能化列车控制.但大量线路曲线在数字轨道地图中的表示是一个难点.本文提出一种线路分段表示方法,先根据角度差将线路划分为直线、圆曲线,缓和曲线,再用最小二乘原理对3种线元分别进行拟合.根据算法编制计算程序,计算实例证明了算法的有效性,数据的精度和存储效率能满足应用需求.     

基于在线地图交通态势分析的路网拥堵状态识别

为了实现道路网实时拥堵状态识别,以在线地图的历史延时指数为基础,用相邻路段有效拥堵状态发生时间顺序、持续时间阈值和流向流量关系识别传播性拥堵,用拥堵发生频率和持续时间阈值识别单路段系统拥堵,由此确定特定周期内的系统拥堵路段集合Nmax.以其集合范围内相邻路段时刻t的延时指数,以及其邻近拥堵持续时期的皮尔逊相关系数计算传播性系统拥堵程度值DtS;以非传播路段时刻t延时指数计算DtS?;综合前两者得到路网系统拥堵综合程度DtN,并找出该周期内的极限拥堵程度量化值.用Nmax内路段实时延时指数和实时拥堵路段数与极限拥堵状态对应的数值进行比较,计算实时拥堵程度的量化值.经实验证明,该方法能够反映路网系统拥堵形成的规律,实现路网实时拥堵状态的快速识别.     

基于大规模浮动车数据的城市道路网复杂度分析

针对现有浮动车技术应用研究中缺乏道路网络复杂度的定量分析,引入置信点的概念,提出了一种基于大规模浮动车数据的城市路网复杂度分析方法.利用该方法统计了路网中各路段的置信点分布情况和置信点的平均匹配距离,建立了城市路网复杂度模型.结合浮动车数据的预处理,提出了城市路网复杂度的分析流程.以广州市为例,分析了广州市全局路网和4类典型城市道路代表路段的复杂度.对于地图匹配算法实证研究中的指定路径,具体分析了其各组成路段的复杂度及其主要影响因素.     

Stability and bifurcation in network traffic flow: A Poincaré map approach

Previous studies have shown that, in a diverge-merge network with two intermediate links (the DM network), the kinematic wave model always admits stationary solutions under constant boundary conditions, but periodic oscillations can develop from empty initial conditions. Such contradictory observations suggest that the stationary states be unstable. In this study we develop a systematic approach to investigate the stability property of stationary states in this and other networks within the framework of network kinematic wave theories. Based on the observation that kinematic waves propagate in a circular path when only one of the two intermediate links is congested, we derive a one-dimensional, discrete Poincaré map in the out-flux at a Poincaré section. We then prove that the fixed points of the Poincaré map correspond to stationary flow-rates on the two links. With Lyapunov’s first method, we demonstrate that the Poincaré map can be finite-time stable, asymptotically stable, or unstable. When unstable, the map is found to have periodical points of period two, but no chaotic solutions. We further analyze the bifurcation in the stability of the Poincaré map caused by varying route choice proportions. We apply the Poincaré map approach to analyzing traffic patterns in more general (DM)ⁿ and beltway networks, which are sufficient and necessary structures for network-induced unstable traffic and gridlock, respectively. This study demonstrates that the Poincaré map approach can be efficiently applied to analyze traffic dynamics in any road networks with circular information propagation and provides new insights into unstable traffic dynamics caused by interactions among network bottlenecks.     

混沌映射在彩色图像水印中的应用

提出了一种新的基于混沌理论的彩色图像水印方法.在空域中RGB色彩空间的蓝色信道里嵌入水印以提高水印隐性和鲁棒性.水印的检测同样只在蓝色信道里进行,通过相关性的比较来确定结果.实验结果表明,文中所提出的水印方法速度快、易于实现,具有较高的安全性,并对包括剪裁在内的几何攻击有很好的鲁棒性.     

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针对城市交通管理控制中对于宏观交通状态分析的需求,提出了一种新型的大范围交通状态观测分析方法。首先依据路网中各个路口的综合交通状态值,利用逐点内插法,得到整个路网范围内各个路口之间区域的虚拟交通状态值,并通过状态值到色彩值之间的映射变换生成直观生动描述大范围路网交通状态的交通状态伪色彩图;接着利用Otsu图像分割算法,将交通状态伪色彩图进行分割,自动发现其中的拥堵区域;随后利用基于梯度的光流法,提取出图中呈现出的典型交通状态演化模式,用于指导宏观交通管理和控制;最后,利用北京市实际的交通数据进行的仿真研究证实了该算法的有效性。     

车辆定位的地图匹配算法研究

车载导航定位系统是智能交通系统的重要组成部分,其中地图匹配又是提高车辆定位精度的重要技术。从数字地图本身的属性特征出发,利用数字地图的地面高程模型对现有的地图匹配算法进行改进,并通过实验数据对改进后的算法加以验证,其结果表明改进后的算法能够获得较高的定位精度和更可靠的匹配性能。     

浮动车数据中零速度点数据地图匹配方法

浮动车数据中存在大量的由于车辆频繁停车引起瞬时速度为零的停车点记录,这些零速度点由于方向角不准确,常规的投影和几何地图匹配的算法不能有效地将其匹配到路段上。通过对浮动车辆停车原因进行分析,提出了1种基于浮动车停车点数据过滤筛选的地图匹配方法,可以将能够表示路段交通状态的交叉口车辆排队零速度点提取出来,匹配到路段上,同时过滤掉和交通状态无关的零速度点,从而增加了有效样本数量,为进一步对整个路网运行状态的全面评估提供数据支持。     

基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法

交通拥堵问题日趋严重,关键道路识别成为了交通领域的研究重点. 以在线地图的交通状态数据为基础,利用时空相关性理论计算道路交通状态的预测值和波动影响值,并通过Moran 散点图划分道路类型,提出了基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法. 首先,调用在线地图开发者平台API 采集路网的交通状态数据,利用集成学习动态预测交通状态;其次,分析交通状态波动的传播结构,以此量化道路对其近邻道路的影响值;然后,结合道路交通状态的预测值和波动影响值划分道路类型,进而识别出关键道路;最后,以实际路网为例,论证方法可行性.     

基于长间隔大规模数据的地图匹配算法研究

随着GPS定位技术应用的日益推广,GPS技术被大量应用于公交车辆及出租车辆的定位与预测.公共交通调度中心的数据量和处理负荷将变得非常巨大,而且租用电信无线网络的费用也很高.如何使用尽可能少的数据得到比较好的定位信息和节约计算资源就成为我们面对的一个重要课题.针对杭州交通调度中心的出租车和公交车的大间隔定位信息,本文提出了一种将基于权值,道路拓扑和最优路径选择相结合的综合地图匹配算法,并应用于实际,取得了很好的效果.