车速离散对稠密交通流稳态流量的影响

基于速度标准差提出了绝对车速离散度和相对车速离散度的定义。应用实测稠密交通流数据分析了车速离散度在交通流基本图拥挤区域的分布特征,发现相同平均速度下,车速离散度与交通流量负相关。基于Newell低阶跟驰模型,讨论了相同平均速度的稳态交通流量和非稳态交通流流量之间的关系,结果表明,稳态交通流量大于非稳态交通流量,且非稳态流量值随车速离散度的增大而单调减小,从理论上证明了车速离散对稠密交通流稳态流量的影响,为交通流基本图理论的发展提供了新思路。     

基于换道时间分布的交通流随机微分方程

在总结随机交通流理论发展的基础上，提出考虑换道时间随机性的随机交通流动力学方程，给出包括换道行为的交通流方程数值解法.解法结合换道时间的密度分解和偏微分方程的差分求解，对快速路交织区车流速度在时空上的演变概率进行求解，得到交通流速度演变趋势的随机可能性，并表达为速度变化的概率密度.求解结果表明，交通流动力学随机微分方程及其数值解法能够描述复杂交通流的随机特性，速度概率密度函数弥补了其他交通流方程难以表达的车流速度随机特征，为深入研究拥堵工况的交通流演变规律提供了新研究手段，也为交通设施和交通控制设计提供了通行能力之类的参量在可靠性上的理论分析方法.     

雨天环境下高速公路交通流特性及模型研究

降雨对高速公路交通流会产生一定的影响。为量化分析不同强度降雨对高速公路交通流微观和宏观特性的影响程度,根据实际观测的高速公路交通流和降雨量数据,确定了各种降雨类型下微观交通流特性参数(如速度、车头时距、车头间距等)的分布规律;对经典的宏观交通流模型进行了对比分析,选择Van Aerde模型作为雨天环境下高速公路交通流模型,运用启发式算法对各种类型降雨下的模型参数进行了标定,并给出了不同天气下交通流量-速度关系曲线和速度-密度关系曲线。结果表明,与无雨天气相比,小雨、中雨和大雨天气下高速公路平均速度分别下降4.7%、9.8%和16.1%,通行能力分别降低10.5%、17.4%和27.1%。     

考虑相关车流的交通流格子模型

在只考虑前面车流的交通流格子模型的基础上,充分考虑后面车流以及相关车流的作用,提出一种新的交通流格子模型. 应用线性稳定性理论进行分析,得出车流的稳定条件、亚稳态条件及不稳定条件. 通过加强后面车流和相关车流的作用,交通流的稳定性得到了提高.数值模拟对比了几种格子模型的稳定特性,结果表明考虑后面车流及相关车流的模型能够增强系统稳定性,有效抑制交通阻塞的发生.      

交通流Washout缓解控制方案试验分析

针对环状交通流拥堵的问题,基于最优速度函数提出了Washout缓解控制方案.分析环状交通流的行进特点,建立系统动态平衡控制模型后,再利用乐高NXT模型车搭建室内试验平台.设定运行时间为5 min,定点监测车流密度和流量变化.将试验数据与实测交通数据进行对比,验证了模型的有效性.进一步为被控车流引入Washout控制器,试验数据显示该方案可有效缓解交通阻塞,在拥堵形成初期的控制效果尤为明显.     

基于改进Newman算法的动态控制子区划分

为了优化现有控制子区划分方法,以区域协调控制为目标,提出基于改进的Newman社团快速划分的动态子区划分方法. 综合考虑路网中相邻交叉口之间的距离、交通流量、行程时间、车流离散特性、信号周期和路段交通流密度等因素,定量分析交叉口关联性;分别计算相邻交叉口的流量关联系数、信号周期关联系数和路段交通流密度关联系数,建立相邻交叉口的总关联度模型;对传统Newman算法进行改进,引入交叉口关联度,依据不同交通特性对区域路网进行动态子区划分;选取实际区域路网,进行模型验证分析. 结果表明：Newman算法子区划分结果不能随着交通特性的改变而改变;与之相比,所提出模型的子区划分结果更加细致,更加符合实际交通流特性,且可以依据不同时段交通特性实现动态子区划分,可以为信号控制方案制定提供良好基础.     

基于最优速度模型的改进安全距离跟驰模型

针对最优速度(OV)模型及其相关衍生模型(GF,FVD等)假设安全距离恒定的缺陷,提出了基于最优速度模型的改进安全距离跟驰模型,并对本文模型的改进情况进行理论分析。根据本文模型仿真分析了道路车流密度、车辆最大可行驶速度和驾驶员反应延迟时间对交通流稳定性的影响。最后,采用美国NGSIM数据库数据作为样本,通过聚类分析对本文模型进行检验,并与OV模型、GF模型和FVD模型进行对比,结果证明了本文模型的准确性和有效性。     

我国高速公路交通流连续动力学建模

文章考虑了我国混合交通的特点,建立了新的交通流动力学模型。该模型用粘性项计算交通阻力,对交通流动力模型在特征根问题（车流应是各向异性）、负速度问题和线性稳定性三方面进行了理论分析。结果证明：新模型有效解决了困扰大多数高阶非平衡连续流模型难以处理的问题,同时,由于模型充分考虑了混合车流中不同车型比例车辆间的粘性阻力,相比较其它模型更能反映我国交通真实情况。     

寒地城市快速路冰雪路面交通流特性研究

利用视频检测系统采集城市快速路冰雪路面上的交通数据,对城市快速路冰雪路面交通流特性进行了研究;分析了冰雪路面对道路交通安全影响,探讨了城市快速路冰雪路面上车速变化、车头时距分布特性,对比分析了冰雪路面与非冰雪路面上城市快速路交通流量与速度的关系,并建立了冰雪路面快速路交通流量与速度关系模型．研究成果将对寒地城市快速路的运营、管理和评价提供科学依据和数据支持．     

基于元胞自动机的交通流分析

结合元胞自动机的理论,对车辆运行建立了交通流数学模型.通过C++软件描述了运行车辆除超车之外靠右行规则下,交通流量随换道概率变化的情况;通过Matlab软件进行仿真模拟,揭示了交通密度在右行规则控制下所形成的交通流的规律性.结果表明:在靠右行驶规则下,适当的转向概率和车速有利于交通流量的提升.     

基于流体比拟的交通流宏观模型研究

交通流理论是运用物理学和数学的方法来描述交通特性的一门边缘科学，是发展中的科学．目前还没有形成完整的理论体系．运用流体力学的研究方法，提出了新的交通流连续性假设和相对粘性假设；引入了车域和定常交通流的概念；重新定义了交通流的动量；调整了交通流与流体流的比拟关系．以此为基础，应用物理学中的牛顿第二定律，建立了交通流的欧拉方程；得出了交通压力的定义；提出了相对粘性假设，在欧拉方程中引入相对粘性阻力项．建立了粘性交通流的运动微分方程．     

多种交通流状态下的交通波模型

为方便描述多种车流状态下的交通波速度传播过程, 基于车辆跟驰的物理机制和车辆运动学特性推导出交通波速度传播统一模型.采用高点视频拍摄和视频车辆轨迹提取的数据采集方法获取实际调查数据, 得到了停车波和起动波的波速计算值.通过与实测数据比较, 结果表明交通波模型的波速计算值与实测值的相对误差为5%左右, 证实了模型的有效性.通过对模型进行分析, 得出车辆速度和车头间距对交通波波速的影响区别, 为城市交通控制与管理提供了理论依据.     

高速公路安全与交通流特征参数关系

基于我国平原区1条典型高速公路3年的事故数据和交通流数据对两者之间的关系进行了研究.利用多变量多项式比率等方法建立了多个交通流参数和事故率之间的关系方程,并辅以三维曲面图加以直观反映.研究表明:大车比例、大小车平均速度差和饱和度是影响交通安全最为重要的3个交通流特征参数,多个交通流参数之间相互作用关系复杂,单个参数对交通安全的影响随着其他参数取值的变化而变化.     

城市快速路匝道合流区车速限制研究

为了明晰城市快速路匝道合流区交通运行最有利的车速限制策略,基于匝道合流区限速原则,采用快速路实测数据和数理统计分析方法,研究匝道车辆车速分布、流量与车速关系以及车道位置、车型和车道宽度对匝道合流区的合理限速值的影响．分析表明:车速随车道位置由内至外依次降低,车道宽度虽与车速呈正比,但影响并不大,车速主要受流量影响,与其呈正比．城市快速路匝道合流区与基本路段的车速特征差异较大,应分别制定限速策略,匝道合流区限速值应根据车道位置、车道宽度和流量情况综合进行考虑．     

交通事故对道路通行能力影响的定量综合评估

针对车道被占用对城市道路通行能力的影响,以反映道路通行能力的流率、速度和交通密度为切入点,运用了Excel、Matlab、Eviews等软件,通过建立流率-速度、方差分析、车辆排队、多元线性回归等模型,综合分析交通事故所处横截面实际通行能力的动态变化,同一横截面交通事故所占车道不同对该横截面实际通行能力影响的差异,交通事故所影响的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游流量间的关系,最后通过交通流模型估算车辆排队长度到达上游路口所需的时间。     

考虑路内停车的元胞自动机交通流模型

为了研究路内停车对路段交通的影响,针对路内停车条件下车辆行为过程分别建立相应的元胞自动机行为规则,进而应用上述规则对不同参数设置下的交通流演化过程进行数值模拟,并分析和讨论了路内停车条件下交通相变特性。研究结果表明,在双向双车道有路内停车路段中,车辆换道至对向车道概率的增加导致路段交通流密度较低时也能发生阻塞;路段交通流密度增大使对向交通阻塞概率增加,而待停车概率增大导致路段交通流平均速度降低的同时未必使对向交通阻塞概率增加。     

快速路自由流速度及其影响因素

为了研究快速路自由流速度的规律,利用上海市快速路上埋设的检测线圈获取的交通数据,应用统计分析的方法,分析了快速路实测自由流速度、理论自由流速度和85位车速及其关系。重点研究了实测自由流速度,采用定量分析的方法分别建立了实测自由流速度与平曲线半径、进出口距离与交通饱和度之间的回归模型。在此基础上,建立了快速路自由流速度估算模型,从而使得在缺乏交通流数据的条件下,能够估算自由流速度,为进行快速路运营阶段的系统服务水平评价和通行能力分析提供了依据。     

基于经验模态分解的城市快速路车辆速度估计方法

城市快速路交通是典型的非线性、时变系统。针对城市快速路交通流参数估计问题,基于实测道路交通流数据提出一种新的车辆速度估计方法。首先对实测交通流数据进行预处理;然后对其进行经验模态分解与重构,建立训练数据集,基于神经网络算法,构建车辆速度与密度之间的非解析模型,实现速度的估计与预测;最后采用北京市三环路实测交通流数据对算法进行测试,分析数据预处理和经验模态分解对车辆速度估计结果的影响。结果显示本文所提方法的交通流速度参数估计均方根误差为3.41,皮尔逊相关系数为0.87,比BP神经网络方法具有更高的精度。     

考虑车速分布区间限制的车队密度离散模型

假设车速为在最小速度和自由流速度之间的截断正态分布,从交通流密度的角度分析了上游交叉口的排队车辆在绿灯放行后在下游道路行驶过程中的离散特性。构造了车队在时空坐标上的交通流密度函数的分段计算公式。给出了整个车队通过和未通过下游断面的车辆数计算公式,以及上下游断面的流量分布模式,得出了车队密度离散模型。基于此,本文推导了车队头尾部离散模型,以方便在信号灯协调控制中应用。最后,以相邻交叉口信号协调控制为例,验证了模型的有效性。     

行人交通流模型研究

行人交通是城市交通系统的重要组成部分,为了定量描述行人交通流的特性,进而解决行人交通问题,达到提高路网运输效率的目的,借鉴机动车交通流模型,建立了行人交通流模型．以长春市工农大路实际调查数据为基础,分析行人的交通流特性,验证交通流模型的可靠性,为行人交通流的深入研究提供了理论基础和技术支持．