基于二次卡尔曼滤波修正的尾气排放分布

监测机动车尾气排放并制定科学减排措施迫在眉睫,而如何反映由交通需求变化引起排放分布变化是建立尾气排放分布模型的核心问题.按照"交通需求推演—机动车比功率参数确定—交通排放"的思路,利用机动车比功率参数标定交通需求与尾气排放之间的量化关系.以交通需求数据为基础,通过二次卡尔曼滤波修正交通流状态数据和交通分布数据,并通过动态交通分配获取实时车辆工况参数,与典型车型工况曲线匹配,确定车辆比功率在不同速度区间分布,而后,将机动车行驶特征工况参数代入国际车辆排放(international vehicle emission,IVE)模型中确定排放因子,计算得到区域内机动车尾气排放强度.研究表明,以15 min为预测周期,利用二次卡尔曼滤波估计交通需求的平均相对误差为8.89%,且利用IVE尾气模型模拟具有较好的可靠性.预测结果显示,实现基于动态交通需求的行驶工况所构建的交通污染分布模型具有可行性,且二次卡尔曼滤波修正提供了精度的保证,该推演数据可用于分析尾气分布,评价交通改善措施对尾气排放影响,为制定减排策略提供依据.     

道路交通分流效益分析及仿真评价

提出评价交通分流效益的理论分析和仿真方法,建立道路网总行驶时间的非线性成本模型,得出分流效益的计算公式,分析影响效益的因素和临界值.针对复杂实际路网,提出用微观交通仿真软件Paramics评估分流效益的技术路线和解决方案,开发能模拟交通分流的仿真程序插件,实例验证了其有效性.     

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。     

面向微观交通仿真实验的模型参数敏感性分析方法

为提升微观交通仿真模型标定工作的科学性,对当前微观交通仿真模型标定流程进行梳理,指出微观交通仿真模型标定工作中的敏感性方法应用及定位存在误区。基于微观仿真实验特性及方差分析理论,研究重新构建面向微观交通仿真实验的敏感性分析方法,并界定敏感性分析在仿真模型标定流程中的作用为科学选取校核指标。针对常见信号交叉口进行模型参数敏感性分析,发现选用延误指标作为信号交叉口微观仿真模型标定校核指标才能使得仿真模型标定结果最为有效。     

VISSIM在交通工程专业实验教学中的应用

微观交通仿真是交通工程专业实验教学的重要内容,VISSIM则是现代交通仿真教学的首选软件之一.为了使学生更好的了解各种城市交通条件下城市交通系统的运行状况,以及评价交通工程设计和城市规划方案,研究利用VISSIM构建模拟的城市交通系统,通过VISSIM软件建立并运行交通仿真模型,输出仿真录像和延误、流量、速度等评价指标,并以城市交通系统评价为例,阐述了VISSIM在交通工程专业实验教学中及在交通工程设计方案评价中的应用.     

VISSIM软件对某市地铁出入口交通的仿真分析与应用

为更好发挥地铁疏堵的作用,本文通过对城市地铁出入口周边地区交通现状的调查与分析,使用VISSIM微观模拟软件对某市地铁1号线各个出入口进行仿真模拟,得出模拟结果,并在对该市交通情况分析后,提出合理化建议。     

城市信号交叉口机动车尾气扩散特性研究

为了精确地模拟机动车尾气污染物在城市道路信号交叉口附近区域的扩散规律,通过在杭州市实际道路交叉口的实验调研,对CAL3QHC交叉口线源扩散模型的源强计算方法进行了改进.考虑机动车在交叉口排队后的加速过程对车辆尾气污染物排放的影响,将车辆在交叉口的行驶排放作为一条分段线源处理,并设计各分段的源强计算方法.并将监测点处的CO污染物质量浓度模拟值与实际检测值进行对比,结果表明:模型改进前在高峰和平峰时段的平均模拟误差分别为14.6%和10.6%,改进后分别为7.3%和6.2%;改进后的排放源强计算方法更加接近城市交叉口机动车尾气排放的真实状况;在高峰时段,改进效果更加明显.     

城市道路环形交叉口车辆排队及行车延误研究

随着国民经济的快速发展,城市机动车保有量持续增加,由此引起了一系列的交通问题.结合北京市东四十条桥环形交叉口的交通状况,采用VISSIM交通微观仿真系统,对环形交叉口车辆排队及行车延误进行了分析研究,得出了车辆排队及延误与通行能力影响因素之间的关系.     

基于VISSIM仿真系统的城市路网评价——以昆明城市路网整治为例

城市道路交通系统是一个复杂系统,城市道路交通管理措施实施之前必然要求对方案进行客观的效果评价.论文阐述了微观交通仿真软件VISSIM的模型及理论基础.将VISSIM仿真系统用于昆明城市路网交通整治项目的方案评价中,通过对昆明城市的交通整治方案及某单行方案的仿真评价,提出了在复杂交通条件下评价交通管理方案的新思路、新方法.实践表明,应用VISSIM对城市道路路网进行交通仿真应用,可为交通管理部门提供一定的决策依据.     

微观交通仿真的安全换道模型研究

换道模型对车辆换道过程模拟的精确程度直接影响着微观交通仿真的精度。以往的微观交通仿真系统采用匀加速度的换道模型,无法模拟车辆实施换道动态调整纵向加速度的行为。该文分析了换道过程中车辆间的相互影响,将换道过程分为4个独立的阶段,并允许车辆在不同阶段使用不同的纵向加速度。通过分析由环境参数导致的各阶段时间顺序的变化,提出了通用的安全换道模型,并给出换道自适应加速度的约束表达式。仿真结果显示,该模型能提高微观交通仿真系统的精度,并提供更准确的安全换道距离,换道成功率更高。     

基于Agent的城市交通仿真系统研究

应用Agent技术建立了城市交通仿真模型,在VC＋＋6.0编译环境下开发了基于Agent的交通仿真系统.设计了路网描述图元库,分析了车辆Agent的结构,探讨了基于期望间隙和期望速度的车辆驾驶模型.分析了信号控制Agent的结构模型,针对传统定周期控制方法不能适应实际交通流的不足,给出了交通信号自寻优仿真方法.仿真应用实例表明了该仿真系统的有效性和实用性.     

微观城市交通仿真系统的设计

通过对实际交通系统的分析,在前人的仿真软件的研究基础上,提出了“模型仿真”和“应用仿真”并重的思想,并以此思想的建微观城市交通仿真系统,为基于执行机和决策机的交通参与者模型构建以及交通方案仿真提供一个分布式的研究平台。该软件平台采用Web三层结构,从而解决了系统的可开发性、可复用性和互操作性问题,最终为以后的大规模的交通仿真提供服务。     

基于车辆排放的城市道路交叉口信号配时优化仿真

利用TSIS微观交通仿真软件对长春市工农广场交叉口的交通运行状况、排放情况进行了仿真模拟,提出了两个以排放为主要评价指标的信号配时优化方案,以延误作为辅助验证指标,分别进行了对比分析,从排放角度确定了最佳的信号配时优化方案。该方法为城市道路交叉口信号配时优化中如何考虑排放问题提供一种新思路。     

基于一维元胞自动机的可变时距跟车模型

依据不间断车流的车头时距分布规律和一维元胞自动机建模理论，提出了一种可变时距跟车模型.该模型假定行驶车辆都趋向于保持一个期望的车头时距，通过对前车速度和车头间距的估计，并考虑随机减速的影响对车速进行同步更新.基于该模型建立的仿真系统，凭借两个简单的参数来调节不同车速的期望车头间距，使车头时距分布规律符合交通未饱和时车头时距的具体分布情况，从而能够描述多车道公路上比较复杂的交通状况，表示不同道路等级的通行能力     

势能场影响区域车辆交互速度变化模型

为定量分析交通流中车辆间的交互影响,开展了主干路车辆交互速度变化模型研究,通过类比势能场理论中的引力和斥力,界定了势能场影响区域的概念,将目标车运行时与周围车辆的吸引和排斥作用归结为势能场影响区域交互面积的变化,提出考虑势能场影响区域的车辆交互分析方法,建立了目标车速度变化量与势能场影响区域交互面积的线性模型. 采用P3-DT北斗高精度定位测向机采集车辆坐标和速度,标定模型参数. 用该模型计算目标车速度变化量,并与实测数据进行对比. 结果表明:模型计算值与实际值之间的误差小于15%,车道变换时间越短,目标车与目标车道后方车辆间的交互作用越明显,后车的减速操作越迅速,验证了模型的有效性. 该模型将传统微观交通流分析中的车速与车辆间距两大因素归一为势能场影响区域交互面积,可为微观交通流中的多车交互研究提供方法,并为自动驾驶车辆提供速度控制策略.     

考虑区分车辆运行状态的桥梁车载统计分析及模拟

动态称重系统作为桥梁结构健康系统的重要组成部分之一,能提供丰富的车辆荷载监测数据,在此基础上建立能反映实际交通状况的车辆荷载模型,对桥梁结构的安全评估、车致疲劳分析等具有重要意义。提出一种能考虑区分车辆运行状态的随机车流模拟方法和流程,在车辆荷载统计分析过程中通过各时段的车流量密集程度区分车辆运行状态,针对不同运行状态,引入单峰和多峰概率分布模型,对车重、车速、车间距等车辆荷载统计参数进行概率拟合,通过K-S检验获得车辆荷载参数的最优概率分布;通过Monte Carlo抽样模拟随机车流,进而分解为随机加载流;基于某实际桥梁的车辆荷载监测数据,对车辆荷载模拟方法的合理性进行验证。结果表明：采用区分车辆运行状态模拟的随机车流对桥梁结构进行加载,获得的钢箱梁跨中底板应力幅值和应力循环次数与实际车流加载结果接近。相比之下,如果不考虑区分车辆运行状态,得到的应力幅值和循环次数都明显小于实际车流的加载结果,这对于桥梁结构的车致疲劳分析偏于危险。     

行人交通微观仿真中碰撞检测模型研究

结合行人交通的特征和计算机仿真的实际需要,构建出一个新的适用于行人交通微观仿真的碰撞检测模型,该模型以经典的包围盒法为基本思路,分解出"交叉"和"同道"2类行人碰撞类型,并构建出了相应的阈值算法。该模型在实际应用中能较好地解决行人微观仿真中行人交叠的问题,使仿真效果更加贴近实际。     

行人交通微观仿真中碰撞检测模型研究

结合行人交通的特征和计算机仿真的实际需要,构建出一个新的适用于行人交通微观仿真的碰撞检测模型,该模型以经典的包围盒法为基本思路,分解出“交叉”和“同道”2类行人碰撞类型,并构建出了相应的阈值算法。该模型在实际应用中能较好地解决行人微观仿真中行人交叠的问题,使仿真效果更加贴近实际。     

基于决策优化模型的驾驶行为建模方法

为了能在微观交通仿真模型中对复杂交通环境下的驾驶行为进行统一的数学描述，提出一个基于决策优化模型的驾驶行为建模方法.通过扩展Helly跟车模型并将其等式约束变换为不等式约束，建立驾驶员的可行加速度决策空间，再依次求解轨迹最优目标和速度最优目标，得到一个满意的横纵加速度.该建模方法将跟车、换道、超车、穿插、制动等驾驶行为统一地在驾驶行为决策优化模型进行描述中，模型结构灵活，模型参数校正方法简单明了，适用于交通环境复杂的混合交通流微观仿真建模.