智能交通系统中路径诱导算法研究进展

针对智能交通系统的路径诱导问题，提出了按诱导系统的目标是系统路径或单车路径、所依据的信息性质是静态或动态以及路径生成方式是分散型的还是中心型的三种分类方式.详细讨论了路径诱导算法的实时性、动态路径诱导和交通控制与诱导一体化集成这三个在路径诱导系统研究中的关键问题，并分析了它们最新的研究进展.结合分析结果与路径诱导系统的实际应用前景，给出了基于出行者心理特征模型、多目标优化、路段交通量预测、提供更多智能化服务以及基于分布式人工智能框架模型等进一步研究未来路径诱导算法的重要研究方向.     

基于GERT随机网络的城市交通流仿真研究

针对传统城市交通流模型仅适用于非拥挤城市交通路网规划,无法拟合路段行驶时间依赖于交通负荷变化的城市交通流时空分布网络问题的缺陷,运用GERT随机网络对城市交通流进行仿真模拟.将普通动态交通规划模型无法反映的各路径交通流之间相互影响的内在逻辑关系考虑在内,使得动态交通规划更具现实指导意义.对贵阳喷水池交通枢纽路段的实际案例分析表明,该方法可以为城市交通规划提供有力地决策支持.     

城市交通流诱导系统与交通控制系统集成中的信息处理

分析了诱导和控制集成下的实时交通信息采集和信息传输过程,描述了城市交通流诱导系统与交通控制系统集成中的信息处理理论模型,建议采用基于出行者出行行为的动态交通分配模型,并在此基础上给出了全局最优路径的动态交通分配模型.此外还提出系统集成中的网络通信采用计算机支持的协同网络,并给出了一种基于Multicast通信的数据通信方式.     

智能车载交通信息系统

面向路网交通路况信息的采集、融合、发布及实时更新问题,提出了一种基于车载自组网技术,可自动采集、传播和动态生成路网实时交通路况信息的智能化车载交通信息系统,进而构建了相应的系统模型.该系统无需集中式交通信息系统相关设施,直接利用路网各路段行驶车辆的自身资源及车载自组网通信技术,实现交通路况信息的实时采集、自主传播及整个路网交通拥堵信息的自动生成与动态更新功能,并通过车载终端供驾驶员实时参考.     

城市交通流诱导系统与交通控制系统集成中的信息处理

分析了诱导和控制集成下的实时交通信息采集和信息传输过程,描述了城市交通流诱导系统与交通控制系统集成中的信息处理理论模型,建议采用基于出行者出行行为的动态交通分配模型,并在此基础上给出了全局最优路径的动态交通分配模型。此外还提出系统集成中的网络通信采用计算机支持的协同网络,并给出了一种基于Multicast通信的数据通信方式。     

奥运会突发事件疏散路径动态路段行程时间

为了建立奥运会突发事件疏散路径动态路段行驶时间模型,在对现有路阻函数分析的基础上,通过对疏散车流特点与车流波动理论适用条件的匹配性进行分析,提出了由上游的非拥挤部分路段的行驶时间和下游交叉口排队部分的行程时间构成的,基于车流波动理论的动态路段行程时间模型,并应用实例对模型的精度进行了检验．     

基于马尔可夫排队模型的行程时间预测方法

针对城市交通流诱导系统(UTFGS)亟待解决的综合路段行程时间预测这一关键问题,利用马尔可夫排队模型给出了车辆路段(含信号交叉口)实时行程时间预测的基本公式,并结合实际工程项目对公式中的一些参数进行了简化,提高了模型的实用性。人工调查数据验证表明该模型具有较高的精度。同时给出了相对误差图。     

城市公共交通站点间实时动态行程时间预测的模型

利用随机服务系统理论 ,给出了进入路段 (含信号交叉口 )车辆数服从Poisson分布的实时动态公共交通站点间行程时间预测的基本模型和公式     

ATMS中基于视觉的交通事件管理研究

结合高速公路未来管理系统的需求，设计了一种先进交通管理系统（ATMS）的实现框架，定义了系统的功能模块，给出了实现模型. 针对目前系统中信息管理的不足，采用业务和事件的综合化信息采集和管理，保证网络业务正常运营的同时提供实时交通路况信息. 采用了基于视觉的事件管理，其在ROI（感兴趣区域）检测、运动检测、车辆质心提取、匹配跟踪、车型识别等多种视频预处理的基础上提供准确路况信息，实现事故管理；进而利用实时CORBA（通用对象请求代理）分布式动态交通分配模型，将实时交通流量在路网各路段进行合理分配，并向终端用户提供准确的交通信息和路径诱导，达到及时有效的交通管理.     

ATMS中基于视觉的交通事件管理研究

结合高速公路未来管理系统的需求，设计了一种先进交通管理系统（ATMS）的实现框架，定义了系统的功能模块，给出了实现模型. 针对目前系统中信息管理的不足，采用业务和事件的综合化信息采集和管理，保证网络业务正常运营的同时提供实时交通路况信息. 采用了基于视觉的事件管理，其在ROI（感兴趣区域）检测、运动检测、车辆质心提取、匹配跟踪、车型识别等多种视频预处理的基础上提供准确路况信息，实现事故管理；进而利用实时CORBA（通用对象请求代理）分布式动态交通分配模型，将实时交通流量在路网各路段进行合理分配，并向终端用户提供准确的交通信息和路径诱导，达到及时有效的交通管理.     

基于多智能体的交通信号控制与路径诱导的协同

在总结已有交通信号控制与路径诱导协同模型的基础上,分析了路段行程时间函数与信号控制策略对协同模型求解唯一性与收敛性的影响;设计了交通信号控制与路径诱导协同研究的多智能体模拟系统。该系统由交叉口控制智能体、路径诱导智能体、信息处理智能体组成,具有较大的灵活性与可扩展性。该模拟系统中路径诱导策略是用户最优策略,交通流动力学由元胞传输模型描述,信号配时由基于元胞的交通控制模型优化。模拟结果表明,实施交通信号控制与路径诱导协同后,路网总行程时间最多可减少41.4%。     

基于元胞传输模型的区域疏散动态交通分配

为制定合理、高效的灾害条件下区域疏散交通管理与规划方案,针对道路交通应急区域疏散的动态交通分配问题进行研究.首先,采用元胞传输理论和单终点疏散方法,建立了元胞-连接桥疏散路网模型,进而以系统疏散出行时间最短为目标函数,以元胞流量守恒和流量传播等为约束条件,构建了区域疏散动态交通分配线性规划模型.对该模型的求解可以得到系统最优疏散出行时间、疏散清空时间、分阶段疏散优先权分配方案、交叉口车流诱导方案以及疏散者终点选择和路径选择最优方案.案例分析的结果表明,该模型即能够满足大规模疏散路网建模的需求,同时又能恰当地反映疏散交通流的动态特性.     

基于DCPS的分布式实时通信体系结构分析及时延测试

针对分布式实时系统对结点间通信延迟的确定性要求,探讨了基于DCPS通信模型的分布式实时通信体系结构.分析了联邦式、分布式和集中式的DCPS通信模型体系结构设计策略及其对分布式实时系统通信延迟、可靠性及可扩展性的影响,通过定义实时通信测试主题,设计外部应用接口,提出了一种分布式实时系统的通信延迟测试方法.结果表明,在有效满足分布式实时系统对网络通信延迟确定性要求的前提下,以分布式体系结构设计策略实现的DCPS通信模型具有更小的通信延迟及抖动.     

基于交通流时空特性的道路网动态划分方法

提出了基于交通流时空特性的道路网动态划分方法,首先根据道路网的空间特性,建立度量各断面相近程度的广义空间距离模型。引进R-Q型因子分析法,对道路网进行空间层面上的划分;然后根据交通流时间特性,以实时获取交通流状态信息为输入,实现道路网的动态划分。最后采用城市快速路网进行实例分析,划分结果表明,子路网各断面交通流量之间具有很强的相似性。     

基于模糊扰动补偿的直接驱动XY平台轮廓控制

为了削弱永磁直线同步电机XY平台轮廓误差模型相对复杂、系统未知干扰多以及参数不确定对轮廓加工精度的影响,实现XY平台的高精度轮廓控制,在单轴控制器上设计了基于模糊控制方法及干扰观测器技术的模糊扰动补偿器,同时采用了适用于多轴非线性轮廓控制的实时轮廓误差算法,建立可用于自由曲线跟踪的XY平台实时轮廓误差模型.基于模糊扰动补偿器的控制系统能够较好地抑制外部扰动,同时有效地提高轮廓精度.仿真结果表明,所设计的控制系统具有较强的抗扰性和较高的轮廓精度.     

重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型

针对重大灾害条件下应急疏散和救援工作难以获取真实数据的现状,以BPR(Bureau of public road)路阻函数为基础,分别建立了路段行程时间模型和路径行程时间模型,并给出了重大灾害条件下车辆应急疏散时间预测模型。以德州市路网为背景,采用TransModeler仿真软件搭建路网,模拟重大灾害事件,获取应急疏散时间数据,并对模型进行验证。试验结果表明:与现有仿真软件相比,该算法具有较高的保真度和精确度,为重大灾害条件下的应急疏散和救援工作提供了数据支持。     

拥堵路网交通流均衡分配模型

为克服利用传统静态交通流分配模型分析拥堵道路网络交通流分配问题的不足,研究交通拥堵状态下静态拥堵交通流均衡分配模型.首先,基于拥堵路段上交通流特征,分析拥堵路段阻抗函数特点,包括满足拥堵路段上流量随车辆数增加而减少的特征;其次,分析拥堵状态下用户疏解路径选择行为,提出道路网静态拥堵交通流分配的用户均衡与系统最优原理;再次,构建道路网静态拥堵交通流用户均衡与系统最优分配模型,并证明模型与用户均衡原理的等价性、模型解的唯一性;最后,给出求解用户均衡模型的迭代加权求解算法.通过算例与传统静态交通流分配进行对比分析,结果表明:拥堵用户均衡分配模型与拥堵系统最优分配模型可以合理描述拥堵用户均衡原理与系统最优均衡原理,且拥堵用户均衡分配模型可以合理描述路网处于全拥堵状态下各路段实际通过流量.拥堵交通流分配模型可应用于由拥堵蔓延导致的局部全拥堵区域,可作为半拥堵静态交通流分配的核心部分之一.     

基于相近度的人机界面不确定信息评价

针对人机界面评价中评价信息不完全、不确定和较为复杂的特点,提出基于相近度的人机界面不确定信息评价方法.该方法将人机界面不确定信息的处理由实数序列拓展至灰区间数序列,以灰色理论和理想点法为理论基础,构造灰区间绝对关联分析模型和灰区间理想点模型,并运用整体逼近的思想,综合考虑方案与参考序列曲线的相似性和接近性,提出设计方案与理想方案的灰区间相近度,建立了不确定信息的综合评价模型.该模型弥补了单一方法的不足,避免了模糊信息过早精确化,有效保证了评价结果的可靠性.实验结果表明,该方法对于解决具有不确定信息的复杂系统评价问题是合理的、有效的.     

高压隔离开关电机操动机构控制系统

为了实现高压隔离开关(DS)的智能化操作,需对其操作过程中开关触头速度进行有效控制.在高压断路器电机操动机构控制系统的基础上,提出并设计了高压隔离开关无刷直流电机机构调速控制系统.控制系统通过采用双闭环PID控制策略对电机的绕组电流和转速进行调节,进而控制机构运动过程,以实现开关触头能够在特定行程点达到特定的速度,满足DS分合闸速度要求.以550 kV DS无刷直流电机操动机构为控制对象,研制了以数字信号处理器(DSP)为核心的操作控制系统并进行了大量实验.实验结果表明,DS电机操作机构采用上述控制系统,能够实现高压隔离开关在操作过程中对速度的实时调节控制,且具有响应速度快、稳定性好以及实时性强等优点.