城市复杂道路网络交通流的分解模型

针对城市道路交通流非线性、不确定性和模糊性特点,将城市道路与快速干道作为整体对待,提出了面向控制应用的城市交通网络宏观动态离散模型。将城市街区作为划分基点,把整个城市道路复杂交通网络分解为交叉口和单向环形道路两个子系统,分别建立了它们的宏观动态模型。通过对交叉口进行理想虚拟变形,将各个单向环形道路连接在一起,从而形成各种复杂网络。对西安市中心区域的实际交通流数据进行了仿真研究,结果表明该交通流模型基本实现了城市道路与快速干道的统一分析建模,较好地反映了城市路网的交通流信息,可以作为城市交通控制系统分析和设计的有力工具。     

基于有向含权复杂网络的城市交通路网关键路段识别

针对目前基于复杂网络识别城市交通路网关键路段缺乏考虑现实影响因素和路段方向性问题,提出了一种基于有向含权复杂网络的关键路段识别方法。第一阶段利用复杂网络理论将城市交通路网构建成有向含权复杂网络模型;第二阶段利用LinkRank算法对复杂网络中边进行重要度排序,以此识别关键边,即城市交通路网关键路段;第三阶段利用变异的易感—感染（susceptible-infective,SI）模型对关键路段进行影响评估。通过对浙江省海宁市城区的城市交通路网分析,验证了方法的实用性和有效性。     

城市中观交通仿真的交通流车簇模型

为了解决城市交通仿真模型仿真速度和仿真精确度的平衡问题,针对城市交通流运行特征,同时考虑影响交通流运行的若干因素,如车辆数目、红绿灯控制等,提出一种中观交通仿真车辆群体模法.该模型结合了宏观模型和微观模型的优点,同时对应的交通流配流算法解决了传统模型的不足,城市交通仿真实验结果表明了车辆群体模型和分配算法的合理性和有效性.     

基于改进的平均跳距和估计距离的DV-Hop定位算法*

为了提高DV-Hop定位算法在不规则网络中的精确度,针对该算法的不足之处,提出了一种基于平均跳距和估计距离的改进的DV-Hop算法。该算法考虑了未知节点到参考节点的路径与参考节点间的路径可能存在重合或部分重合这一特性,对平均跳距进行修改,并利用误差对距离进行修正。仿真实验结果表明,在不规则网络环境下,改进算法的定位精度得到明显提高。     

城市交叉路口交通流传递函数模型研究

为研究交通流对象动态特性,提出了描述城市交通流对象的一般模型结构,确定了描述单路口交通流为代表的城市路网交通流的典型动态环节。通过设计不同的仿真试验内容,获得了不同条件下的不同仿真交通流的输入输出数据,基于系统辨识的方法分别建立了单路口交通流的传递函数模型。研究表明,城市交通流的周期控制通道传递函数为三阶系统;绿信比控制通道传递函数为二阶系统。该传递函数模型能够很好地描述交通流状态,可以用于交通流对象动态特性研究。     

基于交通管理GIS的道路模型研究与实现

道路模型是城市地理信息系统的基础,在系统设计中既要考虑数据的组织和存储方式,又要顾及到其视觉效果.以交警地理信息系统为背景,以对路网要素标识的惟一性和道路模型的视觉效果为切入点,提出了一个多层复合道路模型.该模型通过运用基于地理位置的编码规则对路网要素的编码确保了对路网要素的惟一标识,通过引入参数化的道沿过渡线和绘制路面标线的方法提高了道路模型的视觉效果.实践证明,该道路模型能够较好地满足交通管理系统的应用需求.     

基于FFCM聚类的城市交通拥堵判别研究

对城市道路交通拥堵状态判别的问题,提出了一种硬C均值(HCM)聚类与模糊C均值(FCM)聚类相结合的快速模糊C均值聚类(FFCM)算法。用硬聚类的结果对模糊聚类初始值的选取进行指导,以加速算法的收敛过程。将该算法用于城市交通流数据的聚类分析结果表明,该算法能够快速而有效地对城市交通流状况进行判别,为动态交通拥堵预警和交通疏导策略的制定提供依据。     

行波故障测距装置现场校验技术研究

为解决行波故障测距装置的现场检测问题,本文讨论了行波测距装置的测距原理,分析了行波测距装置内双端测距的测距方法,研究了故障行波信号特性及电流互感器及二次电缆等二次传变回路对故障行波传递的影响,探究了一套针对行波测距装置的现场校验平台和方法。检测平台主要包括基于高频线性电流放大器为基础的故障行波再现装置、电磁暂态仿真软件以及GPS卫星同步装置。高频线性电流放大器作为故障行波再现装置,至少能同时输出多路高频电流且配备GPS卫星同步系统,以及考虑了二次传变回路的基于电磁暂态仿真软件的故障模拟仿真系统。检测结果验证了现场校验方法和平台的可行性和正确性。行波测距装置现场校验能够有效发现行波测距装置的技术缺陷、检测行波测距装置测距精度及可靠性。     

基于ArcEngine网络模型的水资源优化配置系统开发

把ESRI公司的ArcEngine（ArcGIS Engine）组件库中的网络模型应用到水资源优化配置系统开发过程中。重点介绍了ArcEngine网络模型的体系结构、关键技术、开发步骤。以ArcEngine网络模型在南水北调中线河南受水区水资源优化配置系统开发中的应用为例,对具体功能的实现做出了分析。开发实例表明,ArcEngine网络模型在水资源优化配置系统开发中充分发挥了GIS的空间分析功能,实现了系统中GIS模型和专业模型的耦合。     

仿真交通流混沌转化过程研究

为分析交通流混沌转化机理,探讨了车头间距和交通流混沌之间的关系。利用Matlab软件编制皮埃莱（Bierley）模型来产生仿真交通流时间序列,在一定参数组合情况下,研究了交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程。通过分析这种车头间距变化曲线相轨迹,可以明显地观察到交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程;在此基础上,应用最大Lyapunov指数改进算法对仿真交通流混沌转化过程进行了理论分析,讨论了车头间距对交通流混沌转化过程的影响作用。研究表明,车头间距的变化是交通流混沌现象产生和转化的根本原因。该研究结果有助于进一步理解交通流混沌现象,并为短时交通流预测和智能交通控制提供理论依据。     

异构数据源城市道路仿真模型接口

根据编译原理中的自动机理论,给出了异构数据源城市道路仿真模型的接口设计及接口实现算法,数据交换采用中性文件交换方式。以DXF格式源文件为例,建立图形实体自动机模型,通过状态转换图跟踪读取信息的轨迹;并给出了城市道路仿真模型在目标平台上重生成时的UML类图。结果表明,自动机理论为交通系统仿真建模提供了一条新的思路和方法,同时使异构数据源城市道路仿真模型接口实现具有一定的理论依据,有利于城市道路基础数据源的共享和重用。     

基于WPD-PSO-ESN的城市交通感应信号控制系统设计

传统城市交通感应信号控制系统缺少对交通车流量的预测,导致信号控制效果较差。为此,设计基于WPD-PSO-ESN的城市交通感应信号控制系统。在系统硬件设计中,将?PC作为上位机,?PLC作为下位机。使用S7-226型号PLC控制器连接EM221数字输入模块与EM223组合输入/继电器,移除?I/O终端;选择AT89S51型号采集器,将其接收到的指令向S7-226PLC控制器发送数据信息;安装单环自愈RS-485多机通信接收发送器,自动修复单回路。在软件设计中,设计手动、闪光控制模块子程序流程,实现信号控制系统状态检测。建立WPD-PSO-ESN交通流量预测模型,结合PSO算法优化参数,以交通流量预测结果为依据,分析交叉口的通行能力,确定不同信号相位绿灯时间,设计感应信号控制流程。由实验结果可知,该系统车流量共计为310,与交叉口历史平均交通流量统计结果一致,说明系统信号感应较为精准,对实现实时交通控制具有现实意义。     

基于自相似排队模型的星上交换输入缓存分配算法

针对空间信息网络的自相似分组业务流、星上交换节点的有限缓存资源,提出一种基于自相似排队模型的星上交换输入缓存分配算法。构建了基于VOQ的空间信息网络星上Crossbar交换节点模型,依据空间信息网络业务流的自相似性,通过建立虚通道自相似排队模型,估算出各个虚通道的缓存溢出概率,再根据其溢出概率采用贪婪算法来实现缓存资源的优化分配。仿真分析了在自相似分组业务流下优化分配算法和均匀分配算法的性能。结果表明,在相同缓存开销下,优化分配算法可以有效降低分组的平均时延;在同等分组平均时延下,分组业务流自相似程度为0.8和0.6时,可分别节省缓存开销约25%和17.4%。     

一种岔路口分流交通流格子模型的孤立波分析

建立了道路岔口处车辆分流时的一种流体力学格子模型．推导出了该模型的线性稳定性条件．通过非线性稳定性分析得到MKdV方程，进而可用MKdV方程的扭结．反扭结解去描述交通阻塞现象．结果显示：主干道车辆换道率的增加能够使共存曲线下降，从而起到提高主干道车流的稳定性的作用．     

一种基于转向限制的城市交通网最短路径算法

针对城市交通网导航的实际需要,提出了有向加权图的模型,图中顶点不仅包括路口,还包括起点和终点,并对Dijkstra算法进行改进,提出了一种基于转向限制的城市交通网最短路径算法,通过加入虚拟顶点,从而适应转向限制的条件。实验表明了该算法的正确性。     

基于Wasserstein距离概率分布模型的非线性降维

降维是大数据分析和可视化领域中的核心问题,其中基于概率分布模型的降维算法通过最优化高维数据模型和低维数据模型之间的代价函数来实现降维。这种策略的核心在于构建最能体现数据特征的概率分布模型。基于此,将Wasserstein距离引入降维,提出一个基于Wasserstein距离概率分布模型的非线性降维算法W-map。W-map模型在高维数据空间和其相关对应的低维数据空间建立相似的Wasserstein流,将降维转化为最小运输问题。在解决Wasserstein距离最小化的问题同时,依据数据的Wasserstein流模型在高维空间与其在低维空间相同的原则,寻找最匹配的低维数据投射。三组针对不同数据集的实验结果表明W-map相对传统概率分布模型可以产生正确性高且鲁棒性好的高维数据降维可视化结果。     

基于关联规则理论的道路交通事故数据挖掘模型

根据数据挖掘技术中的关联规则理论,提出"道路交通事故属性"的定义,并建立一种新的道路交通事故数据挖掘模型,利用改进的多维多数据类型的Apriori算法,从记录交通事故的数据库中发现潜在的、有价值、有联系的规律,用以指导交通管理部门找出道路黑点,并做出决策,杜绝事故隐患、减少事故发生,保障人们的生命和财产的安全。     

城市交通噪声环境承载力分析模型及算法

以城市噪声环境容量为约束条件计算城市区域路网最大交通承载力。分析模型是一个双层优化问题,其中上层是噪声环境容量约束下的最大路网交通流量模型;下层是道路网上的用户均衡分配模型。应用遗传算法进行求解,仿真示例表明该模型和算法是可行的、有效的,可以为城市交通可持续发展的规划和需求管理提供依据。     

基于图卷积网络的交通路口流量预测模型

交通流量预测是建设智慧城市中一项重要性高且挑战性大的任务。准确预测需要考虑如节假日、相似节点和天气等多种影响因素组成的时空特征。为了准确捕获到路网路口的时空特征,提出了一种基于图卷积神经网络、时序算法Prophet和Pearson相关系数的预测模型,以实现考虑空间结构、相似节点、节假日及其他影响因素对路口流量的准确预测。首先,为降低相似节点影响引入Pearson相关系数,改进时序算法,实现时间特征的捕捉;然后,采用图卷积神经网络实现空间特征的捕捉;最后,通过线性回归确定图卷积网络和时序算法的融合权重,得到时空融合预测的结果。最终基于成都市出租车轨迹数据分析提取出路口流量数据,并进行了流量预测实验。结果表明,提出的模型准确性优于大多现有的基线方法,与T-GCN、ASTGCN、AGCRN模型相比,MAE分别降低了1.623、0.724、0.161,精度分别提高了0.144、0.068、0.021,验证了该模型在交通路口流量预测中的有效性。     

基于PCA及属性距离和的孤立点检测算法

提出了一种基于主分量分析和属性距离和的孤立点检测算法。该方法首先通过主分量分析方法从众多属性中提取出满足累计贡献率的主分量,同时利用PCA变换矩阵把原始数据集转换到由主分量组成的新的特征空间上,之后对转换后的数据集用属性距离和的方法对孤立点进行检测。实验结果证明了基于主分量分析和属性距离和的孤立点检测算法的有效性。