考虑司机反应延迟和次近邻车辆影响的格子模型

综合考虑司机反应延迟和次近邻车辆对行驶车辆的共同作用,提出了基于司机反应延迟的次近邻流量交互的流体力学格子模型.利用非线性分析方法来研究司机反应延迟系数和次近邻流量差对抑制交通阻塞的效果,用m Kd V方程来近似描绘亚稳定区域演化过程中出现的扭结-反扭结孤波.最后分析了司机反应延迟和车辆流量差对模型稳定性的影响.     

基于Lyapunov函数方法的时滞车辆纵向跟随控制

应用向量Lyapunov函数方法和比较原理，基于非线性车辆动态耦合模型，研究具有时间滞后的车辆跟随系统的指数稳定性问题，得到了车辆跟随系统的指数稳定性判据．根据滑模控制策略确定了车辆跟随系统的纵向控制规律，基于稳定性准则设计了车辆纵向跟随控制器参数．仿真结果表明，基于该方法设计的车辆纵向跟随控制器能使跟踪误差具有较快的收敛率．     

交通流多格点预估格子模型与数值仿真

考虑驾驶员对多格点交通流量预估效应,建立了新的交通流多格点预估格子模型。通过线性稳定性分析获得了改进模型的稳定性条件。通过非线性分析得到了扭结—反扭结密度波解,得到了交通流相空间的三个区域:稳定区域、亚稳定区域和不稳定区域。数值仿真验证了考虑驾驶员对多格点的预估效应,能够进一步提高交通流的稳定性。     

考虑鸣笛效应和驾驶员异质性的新格子模型稳定性分析

道路环境及密集交通流随机波动是交通扰动的诱因, 文中考虑道路环境中的汽车鸣笛效应和驾驶员异质性的影响, 提出鸣笛发生临界密度的概念, 建立了更符合实际的格子流体动力学模型, 并揭示非饱和交通状态下诱发交通流失稳的机理.在线性稳定性分析中利用扰动法得到了该模型的稳定性条件, 并基于还原微扰法对该模型的非线性稳定性问题进行研究, 通过求解mKDV方程获取的扭结-反扭结孤立波描述了在临界点附近密度波的传输规则.仿真结果表明, 考虑有鸣笛效应的新格子模型相比于Nagatani模型的稳定性更强, 而较大的临界密度对交通流稳定性存在消极影响; 与以往微观模型相比, 本文模型能解释鸣笛现象发生的自然条件, 即密度高且流量低的地方, 同时驾驶员特性也对交通流的稳定性存在着显著影响.     

气垫车辆静垫升稳定性分析

静垫升稳定性是气垫车辆的关键特性之一，为了得到影响气垫车辆静垫升稳定性的主要因素，为气垫车辆实际设计与改装提供依据，针对BJ2032ZLF1车型所改装的气垫车辆，使用大型工程软件ADAMS和ANSYS建立了地面沉陷模型、气垫车辆多体动力学模型和流场模型，并对气垫车辆的静垫升过程进行了仿真，分析了气垫车辆在不同整车几何参数与力学参数影响下的静垫升稳定性，得到了气垫车辆能否平稳垫升取决于车辆改装后的重量分布、地面沉陷情况和车底气压中心位置的结论。     

驾驶员敏感行为对入匝道口车流量的影响

在交通流优化的研究中,为了解决驾驶员的敏感行为因素对入匝道口的车流量影响的问题,利用人匝道系统模型在开放边界条件下,采用元胞自动机方法得到驾驶员敏感行为因素引入与否的入匝道口处的车流量数据,得到了不同车辆运行方式条件下入匝道系统各路段的交通流图.结果表明,引入驾驶员敏感行为因素能够显著提高主干道上的车流量;当主干道上车辆较少而匝道上车辆较多时,引入驾驶员敏感行为因素能够显著提高匝道路段的车流量.当主干道和匝道上车辆均较多时,匝道上车辆的随机减速过程更为频繁,从而导致匝道路段流量降低,而驾驶员的敏感驾驶行为在一定程度上能够减少道路瓶颈处堵塞情况的发生.     

基于约束H∞输出反馈的四轮转向模型跟踪控制

以跟踪参考模型为控制策略,提出一种基于约束H_∞输出反馈控制的四轮转向（4WS）控制新方法．将前馈控制和反馈控制相结合,同时控制前、后轮转角,以实现实际车辆模型对参考模型的期望性能跟踪．兼顾抗干扰能力与执行机构输出饱和,将约束H_∞输出反馈控制应用于反馈控制器的设计．仿真实验表明所设计的4WS车辆系统可以很好地跟踪参考车辆模型,提高了车辆的操纵稳定性．     

考虑网络流量的最优路径求解模型和算法

本文旨在解决交通网络中群体车辆的路径选择问题．即为每个车辆寻求最优行驶路径．使之在起迄点间的旅行时间最短．考虑到网络流量对路段旅行时间的影响，先进行流量分配，再同时为各个车辆寻求最短路径．为此，首先给出了考虑流量影响的网络模型，然后建立了基于路段的用于流量分配的变分不等式模型．该模型的解给出了车辆按照最优路径行驶时分配到各路段上的车辆数目．由于该模型是完全基于路段的，从而克服了基于路径方法必须进行路径穷举的缺陷．最后给出了最优路径选择算法，并证明了算法的正确性．本文给出的模型和算法适用于交通畅通、交通拥挤等各种情况．实验结果表明本文提出的模型和算法是非常有效的．     

一类时变时滞车辆跟驰模型的稳定性控制

为了研究交通拥堵问题,同时了解交通拥挤形成的过程以及驾驶员自身特性对交通流稳定性的影响.本文基于复杂网络同步理论,对一类考虑前后车效应的时变时滞最优速度车辆跟驰模型的稳定性进行了研究.利用Lyapunov稳定性理论,通过设计基于速度和车头间距的自适应控制器使得该车辆跟驰模型趋于稳定,并得到了模型稳定性的条件.此外,在车辆受到随机外部扰动的情形下,研究了该模型的稳定性.最后,采用MATLAB仿真技术进行了数值模拟,结果表明在本文设计的控制器下,考虑前后车效应的时变时滞最优速度车辆跟驰模型快速趋于稳定,拥堵现象得到了有效的缓解.     

约束不均衡条件下车辆双层线路规划流动稳定性问题研究

双层线路在高峰期时,车辆规划计算最优解过程中为每个约束条件都分配一个最优解,会极大地浪费计算资源。车辆物流线路规划过程中,约束条件不均衡的天然特性,会导致规划过程车辆的流动稳定性受到影响。针对约束条件不均衡,对车辆双层线路规划流动稳定性影响的问题展开研究。构建了车辆物流线路双层规划Stackelberg模型,上层部分主要用于约束车辆物流线路的容量以及结构,排除不可用路线;下层部分主要对车辆物流线路实施均衡化配流,防止过多的车辆拥挤在同一路线中。利用模型将调度业务整合到高容量的路线中调度。在模型中加入调度资源缓存技术,保证调度过程的稳定性。实验结果表明：与使用单一模型求解相比,使用该模型进行调度业务疏导,可以在很大程度上获得更稳定的性能,解决了车辆物流线路规划流动稳定性问题。     

车道流量自动统计及被占用对通行的影响

车流量检测是智能交通监控系统的重要组成部分. 提出一种基于灰度阈值的车流量检测算法,利用该算法对一条三车道道路上同一横断面相邻车道发生交通事故时,另一条未发生交通事故车道的车流量进行了统计,并对不同的未发生交通事故车道（内车道和外车道）的车流量的差异进行了t检验. 结果表明,利用该算法统计的车道的车流量准确率达95%以上,说明该算法是可行有效的;当相邻车道发生交通事故时,不同的未发生交通事故车道（内车道和外车道）的通行能力有显著差异.     

考虑车辆协同与时间延迟的跟驰模型的弱非线性分析

为解决交通系统中合作驾驶引起的交通流问题,提出一种广义力跟驰模型。采用线性稳定性理论分析法推导出模型的线性稳定性条件并分析车辆协同与时滞组合对交通流稳定性的影响。通过非线性分析方法推导出考虑合作与时滞的车辆跟驰模型的Burgers方程与KdV方程,并给出它们的孤立波解及约束条件。利用解析法与数值分析法研究交通波演化过程中合作最优速度(OV)模型。实验结果表明,合作与延迟是依赖于模型的,车辆协同作用有利于抑制交通阻塞,传感器对延迟车辆的延迟检测在一定程度上有利于缓解失稳效应。     

换道概率对二维元胞自动机交通流量的影响

针对城市二维道路交通网络十字交叉路口在红绿灯控制下行驶的车道问题,提出一种四向交通道路模型,其中包括考虑加速度、换道概率参数对交通流的影响。采用元胞自动机模型(BML模型)模拟车辆运行的动态过程,给出换道概率临界点位置对车流量影响之间的关系。数值结果表明,换道概率对整个进、出口车流量产生扰动影响,换道规则符合车辆运行状态。     

精细化短时交通流预测模型及迁移部署方案

精细化短时交通流预测是保证智能交通系统（ITS）合理决策的前提。为了建立无人驾驶汽车换道模型、预测车辆轨迹、引导车辆出行,及时为每条车道预测车流量成为亟须解决的问题,然而精细化短时交通流预测面临着以下挑战：一是交通流数据日益多元化,传统预测方法难以满足ITS高精度、短时延的要求;二是为每条车道训练预测模型会造成大量的资源浪费。针对以上问题,提出利用卷积-门控循环单元（Conv-GRU）结合灰色关联度分析法（GRA）建立精细化短时交通流预测模型预测车道流量。考虑到深度学习训练时间长、推理时间相对较短的特点,提出云-雾部署方案;同时,为避免为每条车道训练预测模型,在云-雾部署方案的基础上提出了模型迁移部署方案,该方案仅需训练部分车道的预测模型,然后通过GRA将训练好的预测模型迁移部署到关联车道进行预测。对真实交通流数据集进行大量对比实验的结果表明：与传统深度学习预测方法相比,所提模型拥有更精准的预测性能,与卷积-长短期记忆（Conv-LSTM）网络相比在提高精度的基础上运行时间更短,且能在保证高精度预测的情况下实现模型迁移,比训练每条车道的预测模型节省了约49%的训练时间。     

基于自适应虚拟线圈的多车道车流量检测算法

针对虚拟线圈检测算法在多车道车流量检测中存在误检或者漏检的问题,提出一种基于自适应虚拟线圈的车流量检测算法。根据图像二值化原理,对ViBe算法的前景检测部分进行二次判断,并改变背景更新机制,提出一种改进的ViBe算法,以达到快速消除鬼影的目的,更准确地完成前景目标提取。在道路上设置固定检测区域,根据运动目标在固定检测区域的运动轨迹来建立或者消除非固定虚拟线圈,再进一步使用虚拟线圈的车流量检测算法实现车流量统计。选择三个不同的场景4车道无车辆变道、2车道有车辆变道和3车道有车辆变道且环境突变进行实验,所提算法的车流量检测准确率比传统的虚拟线圈算法分别提高8.9、25和16.6个百分点,且所用时间相当。实验结果表明所提算法更适用于多车道的车流量检测。     

基于元胞自动机的港湾公交站间距影响研究

公交系统对城市交通流的影响十分显著，在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上，提出了一种考虑公交车辆和港湾式公交停靠站影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型，重新标定了元胞长度、运行车速和随机慢化机制，引入了公交车停靠站，改进了车辆变换车道规则。通过计算机模拟，再现了传统交通流三参数之间的关系，为更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

应用元胞自动机模型对交通流混沌的研究

该文应用一维元胞自动机多车道模型分析研究交通流系统中出现的混沌现象。文中采用的三车道模型比以前的双车道的模型更具有实用价值。模型中用爱尔朗分布形成换道概率、加速、减速概率，使其能更逼真地再现贴近实际交通流的不确定性。在此基础上，用MATLAB进行了计算机仿真试验，试验中分别记录了车辆在自由运动和在有交通事故发生时的车间距，用非线性分析软件TISEAN计算出该车间距数据序列的lyapunov值，进而论证了交通流中混沌现象的存在性。     

一维单车道交通流元胞自动机模型综述

随着交通流模拟的需要及智能交通系统的发展,出现了基于元胞自动机理论的交通流模型。交通流模型是交通理论研究的重要问题,交通流元胞自动机模型的出现和发展为交通流理论的研究提供了一种新的方向。文章主要介绍了单车道交通流元胞自动机模型,并对元胞自动机模型的发展提出了展望。     

Location-Dependent Lane-Changing Behavior for Arterial Road Traffic

Lane-changing behavior plays an important role in characterizing urban arterial road traffic dynamics. This paper investigates efficiency-driven and objective-driven motives for drivers to change lanes on arterial roads. The former motive is determined by the circumstances of the surrounding traffic flow, whereas the latter depends on position. A location-dependent lane changing model is then established by weighing the two motives for lane changing. Both continuous and discrete versions of the arterial traffic model are obtained using the LWR (Lighthill–Whitham–Richards) model with the two types of lane changing. Simulations show that the proposed model can reproduce macroscopic traffic phenomena such as spillover and a decrease in the concomitant departure flow, which is the reason for capacity loss. It is concluded that 1) there exists a critical condition under which there is no capacity loss and that 2) a different flow composition could result in a different capacity loss, which varies according to the flow direction. Hence, traffic management and control should take this loss into account.     

周期边界条件下多速混合车流的双车道元胞自动机模型

在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,结合我国部分高速公路已不再有行车道和超车道之分的特点,重新标定了元胞长度、运行车速、随机慢化机制和换道超车规则,构建了周期边界条件下多速混合车流的双车道元胞自动机模型,通过计算机模拟分析了交通流三参数之间关系,大型货车占有率对交通流的影响及大货车占有率不变且交通流密度变化的情况下的时空斑图比较。结果表明,在高速公路不分行车道和超车道的情况下,大型货车的占有率对混合车流的速度影响不大,车辆的随机减速概率会对混合车流的运动状态起重要作用。