数据驱动跟驰模型综述

车辆跟驰模型是被交通科学与交通工程领域广泛认可的微观交通流模型，是交通流理论 的基础。近年来，信息感知与获取、大数据、人工智能等技术快速发展，推动了数据驱动跟驰模型 的快速发展。数据驱动跟驰模型，是以真实的车辆行驶数据为基础，利用数据科学与机器学习等 理论和方法，通过样本数据的训练、学习、迭代、进化，挖掘车辆跟驰行为的内在规律。本文系统 回顾了数据驱动跟驰模型在过去20余年的发展历程以及由神经网络和深度学习带动的两次研究 热潮，归纳了基于传统机器学习理论的跟驰模型、基于深度学习的跟驰模型、模型与数据混合驱 动的跟驰模型3类数据驱动跟驰模型，并分别介绍了其中的典型代表。分析数据源发现，尽管各 种高精度轨迹数据不断涌现，目前研究仍多使用美国于2006年发布的Next Generation Simulation (NGSIM)高精度车辆轨迹数据，模型的可移植性和泛化能力值得思考与研究。提出关于模型输 入、输出的3个问题：如何考虑更多驾驶行为变量，是否有必要考虑更多行为变量，现有输入、输出 是否可替换。在模型测试与验证方面，发现并讨论了目前测试不充分、对比不完整、缺少统一测 试集与测试标准等问题。最后，探讨了数据驱动跟驰模型原创性与成功的关键因素等问题。期 望通过本文的梳理，帮助研究者更好地了解数据驱动跟驰模型的过去与现状，促进相关研究的快 速发展。     

基于无人驾驶车数据的快速路排队长度实时检测方法

交通拥堵是造成城市交通延误和运输资源浪费的重要原因。为了实时有效的对交通拥堵现象进行检测及预测,本文搭建了一套基于无人驾驶车数据的快速路排队长度实时检测系统。针对交通拥堵中的交通流现象和特点,本文基于无人驾驶车采集数据的特点,应用交通波理论,提出基于斜率法和LWR交通流模型法的两种方法对交通波波速进行估计,进而对排队长度的实时检测,最后使用NGSIM数据集对该系统进行验证。结果表明,基于LWR交通流模型法的方法二估计结果更接近于真实值,且无人驾驶车比例越高,估计结果越准确。实验证明该系统具有实时性、高效性和准确性的优点。     

周家嘴路车流起动波速统计研究

通过实际观测和统计分析 ,论证了平面交叉口红灯转绿灯时车流起动波速可以满足正态分布假设 ,更可以满足泊松分布假设 ,后者拟合优度高于前者。揭示了在周家嘴路条件下 ,随着车辆排队长度增加 ,起动波速会相应变大 ,呈负指数规律上升的趋势 ,与低速混合路段有明显差异。据此建议 ,如将交通流动力学模型应用于高速公路或城市高架道路一类问题时 ,状态指数取值在 2 .5左右为好。     

基于OVM模型的交通流混沌研究

研究基于OVM模型的交通流混沌问题。用Matlab结合C 语言编写OVM模型的仿真程序来产生交通流时间序列。在一定的参数组合下,仿真研究交通流车队中不同序号的前后车辆之间的车头间距变化过程。通过分析这种车头间距变化过程的变化曲线并利用小数据量方法计算Lyapunov指数,证明了基于OVM模型产生的交通流中存在着混沌现象。讨论模型参数和仿真试验参数对该理论交通流运动状态的影响,给出相应的仿真研究结果,得出对于研究与应用交通流理论有益的结论。     

基于最大Lyapunov指数改进算法的交通流混沌判别

提出了一种快速判别交通流混沌的最大Lyapunov指数改进算法．该算法首先用关联积分法（C-C方法）和Cao方法确定重构相空间的两个重要参数：嵌入维数m和延迟时间，再用小数据量方法计算时间序列的最大Lyapunov指数．这种算法不仅能够很好地重构原始时间序列的特性，并且能够避免Wolf方法的局限性．应用最大Lyapunov指数改进算法对仿真交通流和实测交通流的时间序列进行了混沌判别，结果表明，基于跟驰模型的仿真交通流和实际交通流中存在混沌现象，最大Lyapunov指数改进算法是准确判定时间序列是否具有混沌特性的一种有效方法．     

交通流统计分布密度函数优度拟合方法研究

交通流统计分布函数的形式具有多样性，选择一个具体的分布去拟合调查数据常常是困难的，因而至今在实践中仍未见使用通用方法。为此，对简便地产生概率密度函数的统一方法进行了研究：分析了最大熵方法，并提出另外一种算法——最佳平方逼近法，研究了两种交通工程实践中产生概率密度函数的统一方法及其实用的数值算法。理论例题仿真与实例计算验证表明，两方法和程序是合理有效的。     

多模型交通流预测优化

根据当前交通流预测模型发展的情况,提出采用卡尔曼滤波模型、指数平滑模型和非参数回归模型进行预测融合的方法,该方法在提高系统预测速度的基础上也能提高预测精度,因此,具有很好的推广价值.     

车头间距与高速公路交通流混沌

为了分析交通流混沌的转化机理，探讨了车头间距与高速公路交通流混沌的关系．提出了一种快速判别交通流混沌的最大李雅普诺夫指数改进算法，并用此改进算法和功率谱法研究了高速公路实测交通流的混沌问题，绘制了实测交通流的功率谱曲线．通过分析功率谱曲线，可以明显地观察到交通流频谱出现了噪声和宽峰的变化；用最大李雅普诺夫指数改进算法计算实测交通流的最大李雅普诺夫指数，结果表明，高速公路实测交通流中存在混沌现象．研究表明，车头间距的变化是交通流混沌现象产生的根本原因．     

视频检测技术在汾离高速公路中的应用

就当前交通流信息技术、交通流检测设备进行了介绍与分析，并结合视频检测技术在汾离高速公路的应用，为公路机电建设者在交通流检测设备的选型及其更好地发挥作用方面提供参考。     

现代有轨电车站点行人过街系统设计

以天津市洞庭路有轨电车为例,通过实际调查和数据处理分析,分别研究了路中乘客流到达规律、乘客影响下行人过街平均速度和乘客比例对人行横道通行能力的折减,定性和定量地提出了有轨电车站点行人过街系统的设计建议,为路中式有轨电车行人过街问题提供了理论基础。