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.     

考虑违章行人的行人过街位置分布模型

利用视频处理技术对过街行人的全时空信息进行采集,分析了违章行人与转弯车辆冲突的内在规律,并提出了行人过街位置分布的建模方法。首先,利用调查数据定性分析了行人过街位置对人车冲突的影响。其次,通过对多交叉口不同时刻行人(包括违章行人)行走位置的统计分析,得到绿灯消散时间和人行横道长度对行人过街位置的影响。结合调查数据,利用Gauss函数对不同时刻的行人过街位置分布进行建模,建立绿灯消散时间和人行横道长度与Gauss函数模型参数的关系等式,拟合模型的R~2分别达到0.9、0.93、0.97,表明模型能够很好地反映行人过街位置分布规律。最后,对模型进行了验证,在所建立模型的基础上,分析了行人过街位置分布规律对行人与转弯车辆冲突区域判别的作用,并提出减小冲突区域的优化方法。     

考虑行人减速避让的改进社会力模型

为了能够真实地模拟常态行人流,针对社会力模型中存在的行人重叠问题,分析了行人的运动需求空间,将行人减速避让机制引入社会力模型,对模型进行了改进。并采用C++编程语言对改进模型进行了仿真,验证了其有效性。仿真结果显示,行人能够有效地避让其他行人及障碍物。将仿真试验提取数据拟合得到的行人流的速度-密度图与实际数据比较,结果表明:当行人密度在0～3.5p/m2内变化时,所提出的模型能够再现行人流基本图。     

基于元胞自动机的低头族行人效率模型

为科学量化轨道交通通道中低头族行人对通行效率的影响,在实地采集轨道交通通道低头族行人的视频数据的基础上,采用视频自动识别技术,提取了低头族行人的低头频率、抬头频率、行走速度和转角等参数.从策略层和操作层解析了低头族行人的补偿式行为特征,验证了正常行人与低头族行人在转角、行走时间、行走速度之间的异同.利用基于动态参数模型的元胞自动机模型,结合低头族行人的补偿行为特征,构建低头族行人的数值模拟模型,分析出不同混入率低头族行人密度、通行时间、个体空间占用面积与流量之间的相互关系.结果发现30%以上的低头族行人对行人流影响显著.该研究有助深入解析行人行为特性,完善仿真模型在模拟多类型复杂行人流中的应用,并为轨道交通内部设施规划和客流管控提供理论依据.     

基于改进元胞传输模型的城市路网实际阻抗计算方法

为使元胞传输模型(CTM)适用于多节点、复杂交通情况的城市路网交通仿真,提高模型在实际道路阻抗估计方面的准确性,本文通过修正现有模型参数构建路段模型,并考虑到城市多节点对模型准确性的影响,提出一种节点元胞划分方法,构建了城市多节点路网VCTM并基于此改进了路段实际阻抗计算方法。最后,使用改进模型与VISSIM对案例路网进行仿真与分析。结果表明,改进模型能够体现出城市交通流特性,且考虑路网节点因素更符合实际,模型计算得到的实际阻抗与VISSIM输出数据吻合度高。本文模型和实际阻抗计算方法可以很好地应用于动态交通分配领域。     

更新步长和元胞尺寸对元胞自动机模型的影响

改进了NaSch模型的更新规则,将更新步长和元胞尺寸作为模型的输入值,建立了细化NS模型。通过计算机模拟研究了更新步长和元胞尺寸对路段交通流状态演变的影响及其作用机理。研究结果表明:较小的更新步长可以真实地体现车辆的相对运动,减少确定性减速;较小的元胞尺寸能够精确描述车辆的速度和位置变化,减少位移累加更新导致的"迟滞"效应。细化模型模拟的交通流具有较小的局部阻塞宽度和速度离散度,因而具有更好的系统稳定性,其模拟结果与实测数据符合很好,解决了经典NS模型仿真流量偏小的问题。     

船舶人员疏散仿真模型

为了评估预测大型船舶的人员疏散能力,在元胞自动机理论的基础之上结合“地面场”模型和网络流理论同时计及视野拓展对路线选择的影响,排斥力、摩擦力对人员运动速度的影响,建立了新的人员疏散的二维微观离散模型CAEE模型.通过与CAFE模型比较在单出口房间内的人员疏散的规律,验证了CAEE模型的正确性,再用CAEE模型模拟某个典...     

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。     

动态元胞传输模型仿真设计

基于元胞传输模型(Link-Node Cell Transmission Model)给出了路网交通流仿真流程.在Matlab环境下使用该流程对单向4车道高速公路上交通流进行仿真,并分析了其交通拥挤波的形成过程和消散过程.仿真结果表明:元胞传输模型能够很好地描述车辆排队形成和消散过程.因此,主干道宏观参数、交通事件的管理策略等对车辆的通行能力也有很大的影响.     

信号交叉口自行车和行人混合交通流社会力模型

基于行人仿真的社会力模型,考虑自行车对行人过街的干扰,引入自行车与行人以及自行车与人行横道间的相互作用,提出了一种改进的自行车和行人混合交通流的社会力模型。通过数值模拟,分析了自行车道的设置对混合交通流事故数及到达率的影响,再现了自行车和行人混合交通流中自行车的跟随和分层现象。仿真结果表明:设置自行车道能够有效缓解行人和自行车之间的冲突,有助于减少行人和自行车的事故数并提高混合交通流的运行效率;根据自行车数量,设置合理的自行车道,能够保证自行车达到最大过街速度,从而提高自行车的过街效率;模型能够重现混合交通流的自组织等现象。     

考虑行人差异性的人群疏散最优决策理论模型

为研究人群在疏散过程中的行为差异性特征,提出了基于最优决策理论的行人疏散模型,模型引入行人"视觉区域"和差异性个体对空间可利用率的不同敏感度,通过建立空间可利用率评估标准和基于社会"交通规范"的行走方向偏好机制,描述个体在行为和决策层面上的差异性特征。本文对人群实验中异性单向人群和异性对流人群中的超越行为、对流人群渠化现象和对流人群渠化的相变过程进行了仿真,并通过与其他模型仿真结果的对比和人群基本关系图的研究对该模型进行了定性和定量验证。结果显示:该模型在异性人群动力学仿真方面有较好的适用性,可为紧急事故中异性人群安全疏散过程的疏导和人群管理提供合理、有效的建议。     

面向交通规划的城市道路交通拥堵度分析模型

采用交通拥堵度来综合评价路网整体的拥堵程度,同时遵循点-线-面的递进研究路线,利用层次分析法和模糊综合评判的数学方法,并结合带转向延误的用户平衡交通分配问题所得的结果,给出了交通规划阶段的交通拥堵度的计算方法。最后结合算例,给出了交通拥堵度计算的具体步骤并说明了以交通拥堵度来评价路网拥堵程度的可行性和有效性。     

Research on traffic congestion mechanism and countermeasures based on dynamic traffic assignment

Traffic congestion greatly influences city develop-ment and activity efficiency. It seriously interferes withthe residents’work and life. To understand the law oftraffic congestion, two causes should be considered.First cause of traffic congestion is irrational planning ofthe city and its road’s network. Improper facility usagewith deficient capacity accompanied with unbalancedflow distribution causes some facilities’to super satu-rate. Also unsuitable TMC (Traffic management andcontrol) …     

动态交通分配拥挤机理分析与对策的重要途径

通过对动态交通分配模型建模的依据和原则进行探讨，提出了应用动态分配模型进行拥挤机理分析的三种途径，尤其是讨论了如何用随机型瞬时动态用户最优分配模型进行交通拥挤机理分析，在拥挤对策分析中，确定了动态系统最优分配模型作为反应型拥挤对策的理论依据，以及预测用户最优可作为控制型用户最优的理论依据。     

考虑道路交通拥堵的公交发车间隔优化模型

为有效缓解公交车固定发车间隔造成的资源浪费和过度拥挤,以公交运营成本与公交服务能力水平加权和最大为目标,建立了常规公交线路多车型配置优化模型.通过分时段配置不同的车型组合运行,构建了公交线路多车型配置运行模式,最后通过Matlab进行了实例验证,证明该模型能够有效降低固定发车间隔所导致的成本较高以及非高峰时段车辆利用率较低的问题,从而提高了公交车的出行吸引力.

     

交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型

针对路段行程时间的估算在交通路径诱导系统中的应用,提出了一种在交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型.根据目前城市交通的状况,以城市交通系统的基本设施为基础,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成.利用设置在路段上的车辆自动检测装置来搜集实时交通信息,通过行程时间的计算、动态算法的构造和路网模型的建立来对交通路径进行动态规划.实验结果表明,该模型解决了实际交通系统中的时间最短路径问题,具有一定的实用价值.     

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。     

行人步行设施空间疏散特征指标

为了向步行设施内的疏散行人流提供合理的物理空间布局,研究行人步行设施空间的疏散特征指标.首先,根据步行设施内部空间是否能被行人占据移动,将其划分为行人移动空间与障碍物空间,并利用障碍物空间外缘轮廓线间的最短距离确定行人移动的瓶颈宽度;然后,基于移动瓶颈对行人移动空间的毗邻划分,提出了步行设施行人疏散的移动网络构建方法,将步行设施空间转化为行人疏散的移动网络;基于行人移动距离最短的疏散路径选择策略,将移动网络转化为疏散树;最后,基于疏散树的层和节点及其隶属关系,从空间面积、移动距离、瓶颈宽度、障碍物布局4个角度提出了步行设施空间的疏散特征指标.进而得到评价步行设施空间布局及调整优化障碍物布局的方法,算例分析表明:根据指标对障碍物的布局进行调整,优化了障碍物布局,证明指标在步行设施空间疏散特征分析中的可应用性及有效性.