有应急车辆的双车道交通流元胞自动机模型

为明确应急车辆对交通流的影响,引入应急车辆影响区域和普通车辆让行概率,修改换道规则,建立了双车道元胞自动机模型.通过计算机数值模拟,生成不同密度下的时空图以及不同参数取值下的密度-流量、密度-速度基本图.研究表明:应急车辆影响区域的设置提高了0.08～0.18密度范围内的车流量和速度,同时提高了所有密度条件下的应急车辆速度;在密度大于0.08时,让行概率对换道次数产生明显影响.应急车辆促使较低密度的交通流更为均衡,对较高密度的交通流干扰有限.     

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。     

驾驶员变更车道对信号交叉口交通流的影响

换道行为对交叉口交通流稳定性有一定的影响,为研究驾驶员在机非混合的交通环境下变更车道的交通流运行状态,建立驾驶员在机非混合的交通环境下变更车道的元胞自动机模型,运用MAT-LAB软件进行仿真,对道路的平均车速、交通密度和车辆延误等数据进行分析.模拟仿真的结果表明:在不同绿信比情况下,换道行为可以打破道路的稳态;当交叉口的绿信比超过0.7时,道路的交通密度下降了2.3％,说明此时驾驶员变更车道对信号交叉口交通流影响不显著;交通流量增大,加剧了交通干扰,交通信号控制能有效的抑制交通拥堵,从而改变交叉口的通行能力.     

行人穿越道路对路段交通流的影响分析

通过分析无控制状态下行人穿越道路时机动车的运行状态,运用排队论和流体力学理论推导出在不同流量条件下路段车辆延误模型,采用定性与定量分析相结合的方法分别讨论了路段交通流量很小、较大和很大三种情况下,行人穿越道路对路段交通流的影响,为设置行人过街设施或是否限制行人过街提供了依据。     

基于混合交通流的车辆换道行为

采用元胞自动机模型研究了城市交通中车辆的换道行为。在模拟非对称换道规则下混合交通流中的车辆换道行为中,通过增加公交车影响因子这一换道动机,分析了公交车对社会车辆换道行为的影响。分析结果表明:公交车的存在增加了车流中车辆的换道概率,且当道路处于中低密度状态时,社会车辆换道概率随公交车比例上升而增加,相应路段平均车速降低。在考虑了公交车影响因子后发现,公交车影响因子的存在会明显降低车辆换道概率。     

基于元胞自动机的施工场内交通流建模及安全分析

在元胞自动机(CA)模型的基础上,建立水电工程施工场内的交通流模型.考虑道路的纵坡坡度、驾驶员心理素质和车辆性能的差异的影响,定义随机慢化概率和换道概率.为了研究交通事故与车头距的关系,引入交通事故发生规则,在低速和中速两种情况下分析不同车头距下发生交通事故的可能性.通过对实际数据与仿真结果的对比,验证了交通流模型的正确性.在低速和中速两种情况下仿真得到的安全距离与相应规范的实际数值的误差均在允许范围之内.     

基于分子跟驰特性的交通流局部稳定性分析

交通流稳定性分析是交通流特性分析的重要组成部分,对解析交通流运行规律具有重要的理论价值.运用分子动力学,系统解析交通流的分子跟驰特性,对处于稳定运行状态下的同步流车队进行局部稳定性分析,并建立车辆跟驰的局部稳定性模型和扰动波能量定量模型,利用Matlab软件对模型进行数值仿真分析,结果表明对于一个处于稳定状态下的同步流车队,跟随车在受到相邻前导车的扰动后能否保持原运行状态与车辆受到的扰动波能量δ大小有关.     

三车道有管理元胞自动机交通流模型的研究

在三车道元胞自动机交通流模型的基础上,将第1车道规定为超车道,对超车道上车辆换道进行管理,提出了一种三车道有管理元胞自动机交通流模型.并分析了车辆减速概率、换道概率对交通流的影响,结果表明,对超车道上车辆进行管理,并没有改变系统的交通流特性,而是增加车辆驾驶的安全性.     

考虑前车效应的一维元胞自动机混合交通流模型研究

针对以往一维元胞自动机交通流模型中急刹车的问题,考虑了混合交通流中两个连续车辆之间的速度差以及加速行为差异,基于慢启动规则提出了一个新的元胞自动机交通流模型,减速幅度大小及慢化概率与速度差相关.通过计算机数值模拟,从基本图中分析发现大型车辆占比对于系统的道路占有率临界值与最大平均流量影响显著,并且新模型提高了中高密度区域的流量;得出的时空图及速度统计表明新模型可以抑制阻塞的形成,延缓了完全静止阻塞现象的发生,使得小集团阻塞稳定存在于系统中并提高了交通系统的稳定性.     

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。     

基于元胞自动机的自行车交通流仿真建模

提出了一种自行车元胞自动机模型.该模型是在机动车Nagle-schreckenberg(NS)模型的基础上,考虑自行车的换道行为,在NS模型规则前加入路径选择规则,从而建立符合自行车行驶行为的模型.根据模型的规则,在不同最大速度、不同随机慢化概率、不同车道宽度等条件下进行了仿真分析,其通行能力及速度-密度仿真曲线均符合...     

城市交通信号自组织控制规则的邻域重构

为解决城市交通信号自组织控制中,交通流相变频繁及路网拓扑结构复杂等时空条件带来的固定局部规则控制精度的问题,提出一种城市交通信号自组织控制规则邻域的重构方法. 首先,定义邻域为当前路口自组织控制规则构造的关联相邻路口组合;然后,面向当前路口的相邻路口集合空间,应用综合因子分析法及互相关性等方法,构建当前路口与其任意相邻路口在位置上的相对空间表达、在交通流量传递上的相对时间表达,以此实现当前路口与其所有相邻路口的时空量化表达;最后,基于流体力学方程建立信号切换规则,以所构建的时空量化表达为依据,在关联相邻路口集合中重构当前路口自组织控制规则邻域. 仿真结果表明:当前路口最大通行能力、整体通行能力均随邻域的扩大而提升. 邻域重构可以解决固定规则邻域造成的控制精度问题,邻域的扩大也会影响交通流量释放的平稳性.     

基于G-P算法的快速路交通流参数相空间重构

提出了一种基于混沌分析的G-P(Grassberger-procaccia algorithm)算法将非平稳交通流参数时间序列近似转化为平稳时间序列的方法。首先采用自相关函数判断自由流状态、拥挤流状态和阻塞流状态下交通流基本参数时间序列的平稳性。然后应用G-P算法计算嵌入维,进行相空间重构,给出交通流参数时间序列平稳化方法。最后利用快速路交通流实测数据,对3种状态下非平稳的交通流参数时间序列的平稳化进行验证,结果表明:本文方法能够为交通流参数分析、拟合和预测提供科学合理的输入集。     

城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定

为解决城市信号自组织控制中,由相邻路口间各自最优通行效率冲突造成的路口群整体通行效率难以继续提升的问题,提出一种城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定方法. 首先,利用城市路网元胞传输（CTM）模型模拟路网交通流动态状态信息;然后,基于元胞路网实时信息,以选定局域路网中各路口元胞的自组织控制规则参数为设计空间;最后,建立各路口相互协调下通行量最大化的目标函数,完成各路口自组织控制规则参数的整定. 仿真结果表明:在基于城市元胞路网实时信息条件的整定方法下,不仅解决了自组织控制中相邻路口间互相制约通行效率的问题,并且有效提高了自组织单元中所有路口的通行效率. 该方法为面向复杂城市路网的实时城市交通信号自组织控制系统提供可借鉴的智能化方法与工程化理论.     

考虑非机动车因素的交叉路口的信号配时研究

平面交叉路口的信号配时大多采用F-B理论,它是讨论机动车流下的交叉口信号配时,而我国大部分城市都是机动车和自行车等非机动车混合的交通环境,因此该理论解决我国城市交叉口的信号配时并不完全适用。本文探讨了混合交通流条件下非机动车辆对信号配时的影响以及与机动车之间的换算关系,在考虑非机动车流的基础上研究了如何修正和应用F-B信号配时方法,并针对几种情况探讨了混合交通流条件下交叉路口控制的相位设计及其他一些问题。     

网联车混合交通流渐进稳定性解析方法

针对网联车与普通车构成的混合交通流不稳定性问题,提出一种网联车混合交通流渐进稳定性解析方法.基于传递函数理论,应用跟驰模型推导扰动在交通流中传播时的传递函数,并建立不同网联车比例下的混合交通流渐进稳定性解析框架.选取智能驾驶模型(intelligent driver model, IDM)与优化速度模型(optimal velocity model,OVM)分别作为网联车与普通车的跟驰模型,进行混合交通流渐进稳定性案例分析,并进行小扰动下的数值仿真.研究结果表明:所建立的混合交通流渐进稳定性解析框架可计算得到关于网联车比例与平衡态速度的混合交通流稳定域;当平衡态速度大于21.5 m/s时,混合交通流可在任意网联车比例下稳定,当网联车比例大于0.63时,混合交通流可在任意平衡态速度下稳定;混合交通流稳定性数值仿真实验验证了理论解析的正确性.所建立的网联车混合交通流渐进稳定性解析框架适用于不同跟驰模型的选取,能够用于分析真车实验条件下网联车对交通流稳定性的影响.     

结合灰聚簇与Fisher变换的城市快速路交通状态判别

为提高少数据下的城市快速路交通流状态类型判别精度,提出一种结合灰聚簇与Fisher变换(GC-Fisher)的组合方法.选择交通量Q、速度v、占有率O作为基础参数,首先经灰聚簇理论将基础参数数据聚簇为4类,其次对分类后的数据构建训练集,训练GC-Fisher模型,获取每一种交通流状态类型的Fisher变换方式及判别函数,最后选择结合K均值与多分类支持向量机(K-SVM)的组合方法进行比较.结果表明:在数据量较少条件下对交通流状态类型进行判别,GC-Fisher模型判别率为92%,优于K-SVM模型的判别率69%,GC-Fisher组合方法在少数据下能够更好地提高交通流状态类型的判别效果.     

突发灾害下城市路网交通流可靠性运行态势

为了识别突发灾害下交通流运行过程中路网可靠性的变化规律和潜在的运行态势,采用Rough集理论,结合城市道路交通状态判别、预测的知识,构建了突发灾害下路网可靠性知识表达系统。通过对路网元素属性数值的离散化处理,路网可靠性决策表的属性约简等一系列操作过程,实现了对路网可靠性运行态势的逻辑推理。试验结果表明:路网可靠性能够较好地拟合突发灾害下路网交通流的运行特征,交通路网可靠性态势分析的知识表达系统对可靠度的预测精度可达90%以上。     

信号交叉口慢行交通流与机动车流冲突研究

针对信号交叉口慢行交通流与机动车流同时放行产生冲突进行研究。首先,从平均速度、动态占地面积、平均承载人数和出行成本四个方面,对慢行交通流与机动车流的特征进行分析;其次,对四路交叉口两相位慢行交通流与机动车流的主要冲突进行分析;最后,结合冲突分析结果,提出减少信号交叉口慢行交通流与机动车流的冲突点的慢行交通优先通行方法。为减少信号交叉口慢行交通流与机动车流冲突提供理论指导和方法依据。     

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．