大型客车影响的双车道多速混合交通流CA模型研究

在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,结合我国高速公路特点,通过重新标定元胞长度、运行车速、随机慢化机制,制定车道转换规则,构建了周期边界条件下考虑大型客车影响的双车道多速混合交通流元胞自动机模型,并通过计算机模拟分析了速度、密度、流量三参数之间关系,寻找出了大型客车占有率、大型客车随机慢化概率、变换车道车辆数等因素对交通流的影响规律,为合理的组织高速公路交通管理提供了理论依据。     

周期边界条件下多速混合车流的双车道元胞自动机模型

在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,结合我国部分高速公路已不再有行车道和超车道之分的特点,重新标定了元胞长度、运行车速、随机慢化机制和换道超车规则,构建了周期边界条件下多速混合车流的双车道元胞自动机模型,通过计算机模拟分析了交通流三参数之间关系,大型货车占有率对交通流的影响及大货车占有率不变且交通流密度变化的情况下的时空斑图比较。结果表明,在高速公路不分行车道和超车道的情况下,大型货车的占有率对混合车流的速度影响不大,车辆的随机减速概率会对混合车流的运动状态起重要作用。     

基于元胞自动机的港湾公交站间距影响研究

公交系统对城市交通流的影响十分显著，在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上，提出了一种考虑公交车辆和港湾式公交停靠站影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型，重新标定了元胞长度、运行车速和随机慢化机制，引入了公交车停靠站，改进了车辆变换车道规则。通过计算机模拟，再现了传统交通流三参数之间的关系，为更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

分级高速公路交通流能耗分析仿真研究

以元胞自动机理论为基础,建立了一种新型分级高速公路元胞自动机能耗动力学模型。并以分级路段组成的青兰高速公路为例,进行了交通流仿真,分析了最大速度、分级路况下的车辆慢化概率对通行能力及交通流能耗的影响,分析了优等、劣等路段的交通流状况与整个分级高速公路系统交通流状况之间的关系,得到相应的定量分析结论。通过对分级高速公路能耗进行仿真与分析,为高效运营和管理分级高速公路提供了科学的理论依据。     

基于元胞自动机理论的快速公交系统能耗研究

交通运输能源消耗已经成为决策管理者高度关注的信息。采用元胞自动机（CA）理论研究了快速公交系统能耗问题,以元胞自动机NaSch交通流模型为基础,通过结合动能定理,建立了快速公交系统的元胞自动机能耗动力学仿真模型。并以目前建设的兰州市快速公交系统为例,仿真研究了周期性边界条件下,不同行车密度、不同停靠站时间以及驾驶员行为差异下随机慢化对快速公交车系统能耗的影响,得到了相应的定量分析结论。仿真结果表明,快速公交车辆停靠站时间越长,拥堵的范围越大,路面交通流能耗损失越小,对应的流量、速度也越小,系统越早进入堵塞相。     

一种改进CA高速公路隧道交通流仿真研究

应用元胞自动机理论,针对VDR单车道模型在仿真交通流时数值模拟结果偏小的情况,考虑前车相对运动对跟随车的影响,提出了虚拟车间距的概念,同时在一定条件下对后车进行了跟驰约束,建立改进的VDR绿波模型并应用该模型对高速公路隧道交通流进行了模拟仿真,分析了速度、密度、流量三参数之间的关系,得出车辆密度、车辆延迟刹车概率等因素对高速公路隧道交通流的影响规律,仿真结果表明改进的VDR绿波模型不仅具有基本慢启动模型的典型特性,而且对传统VDR元胞自动机模型数值模拟偏小的情况有合理的改善,对科学管理高速公路瓶颈隧道交通流具有一定的参考价值。     

基于元胞自动机的快速路交织区交通流仿真建模

城市快速路交织区由于复杂的交通流容易造成拥塞, 成为快速路交通的瓶颈。充分考虑到辅道交通流对交织区的影响,以元胞自动机NS模型为基础,通过设定跟车规则、换道规则,对一个包含入口匝道、出口匝道、主线车道和辅道的快速路交织区路网建立模型进行微观仿真。仿真得出交织区长度对流量、密度、速度等交通流参数的影响并给出了最优交织区长度参考值, 最后用HCM经验公式的计算结果验证了仿真模型。     

基于元胞自动机的多车道机非混合道路交通流

车辆的行驶受到本车道以及邻近车道前后邻近车辆的影响,在城市交通中机非混合对车辆行走的影响尤为复杂。通过研究路段上机非混合通行交通流的本质特性,综合考虑非机动车对机动车换道规则及加减速规则的"摩擦"和"阻滞"干扰影响,建立描述路段混合通行道路交通流的元胞自动机(CA)模型,从不同的机非混合比例下道路交通流的流量、速度变化情况,流量与车辆到达率关系,交通流相位相变等方面仿真模拟混合交通流的机非干扰机理。     

基于元胞自动机的自行车流模型

研究交通系统中自行车流模型问题,为克服传统交通流模型难以表达自行车不遵循车道随机蛇行和穿插特性,能获得精确自行车交通流参数的问题,提出一个新的基于元胞自动机理论的自行车流模型.在对自行车元胞空间结构及状态值等参数进行重新定义的基础上,模型中创新地引入随机偏移概率来描述自行车骑行时的随机蛇行与穿插行为.在模型中引入不同随机偏移概率值来仿真,对所获得交通流参数分析,认为蛇行及穿插行为使自行车流容易发生阻塞并降低了车道通行能力,结果表明,符合自行车流的观测统计特征和客观现象,说明引入随机偏移概率的合理性.模型为进一步研究混合交通流阻塞形成机理提供了一种可靠方法.     

基于模糊控制规则的元胞自动机模型

针对单车道道路交通流提出了一种新的基于模糊控制规则的元胞自动机模型。与NaSch模型不同,新模型中的随机慢化概率是根据模糊控制规则计算得来的。在新模型的模糊控制规则中,将当前车辆的车间距以及其与前车的速度差作为输入因素,经过模糊推理从而计算出当前车辆本时间步的随机慢化概率。经过计算机仿真发现,新模型的基本图和时空图较好地重现了现实道路交通流中的某些宏观特性,如时走时停波、回滞以及亚稳态等现象。     

基于运输成本的高速公路车辆协同调度与速度规划

针对路网中大规模的货运车辆,给出一种新的综合油耗成本与时间成本的车辆协同调度方案,以便在最大化节约运输成本的前提下解决车队的协调优化问题.首先,建立基于油耗成本和时间成本的车辆运输成本模型,通过微调部分车辆的速度与路径,循环计算任意两辆车组队行驶的运输成本节约率,将符合组队条件的车辆构造为车辆组队协调图;然后,采用一种基于中心聚类划分的算法将车辆的组队问题转化为聚类求解问题,求解出节约运输成本最大化的领头车,使其在公共路段组成车队行驶;最后,考虑道路坡度及速度限制等条件,采用基于空间采样的动态规划方法对合并车辆的速度进行优化,从而进一步降低车辆的运输成本.仿真结果验证了所提出的优化方案及求解思路的可行性和有效性.     

基于混合蚁群算法的异质车队低碳VRP研究

针对货运车辆在配送调度过程中产生大量碳排放的问题，建立模型将多种影响碳排放量的因素协同优化。模型中考虑了不同载重量的异质车队，两个节点之间有多条道路的柔性路径，以及车辆重量随卸货而减少的动态负载等因素，以碳排放量、行驶时间和行驶路程为优化目标，并加入了节点需求时间窗、根据速度变化划分路段、交接和卸货时间的约束。提出了一种混合蚁群算法，利用蚁群算法信息素强度更新方式保持群体记忆性，利用粒子群算法的快速收敛特性增加计算效率。通过随机数值算例的仿真优化与对比分析，验证了算法和模型的有效性。     

考虑后视和多前车信息反馈的车辆跟驰模型

为改进车联网环境下车辆跟驰模型的稳定性,在经典OVCM模型基础上考虑后视效应、多前车速度差和多前车最优速度记忆综合信息对交通流稳定性能的影响,提出一种基于后视和多前车信息反馈的扩展车辆跟驰模型。根据线性稳定性分析法得出模型的中性稳定性判断条件,并进行数值仿真实验与分析。实验结果表明,在扰动初始条件设置一致下,所提模型相比于OV、FVD、OVCM模型,交通流稳定区域增大,速度波动幅度减小,特别是考虑的前车数k、后视敏感系数λi和记忆效应敏感系数γi取值为k=3,λi=［0.2,0.15,0.1］,γi=［0.1,0.08,0.06］时,车辆的平均速度波动率低于0.1%,由此说明,所提模型能有效减少扰动影响,增强交通流的稳态保持。     

基于元胞鱼群算法的人员疏散模型

针对元胞自动机模型以及原始人工鱼群算法在刻画综合交通枢纽人员常规疏散行为上的局限性,本文提出了一种基于元胞鱼群算法的人员疏散模型,考虑个体之间的行走速度、视野范围差异,将排队机制和出（入）口选择行为、导向行为、记忆功能加入原始人工鱼群算法中,顶层采用改进的人工鱼群算法进行移动位置更新,底层采用元胞自动机模型解决移动位置冲突.实验证明,该模型可真实反映人员在综合交通枢纽内换乘时的疏散过程;在同等环境下,与原始人工鱼群模型相比,该模型实现了个体按照疏散引导进行有序移动,避免了陷入局部最优;与元胞自动机模型相比,其更好地体现了个体的从众、避障和出（入）口选择行为,有效地降低了时间复杂度.     

城市车联网V2V链路时延动态预测

链路时延是决定车联网(vehicular ad hoc networks, VANETs)许多网络性能的重要标准.现存的VANETs基于节点移动性解决链路时延的问题,但是都没有预测的功能,不适合实际VANETs中动态预测车-车(vehicle to vehicle, V2V)链路时延.提出动态预测任意2车链路时延的数学模型DPLD,考虑2车相对速度分布、相对距离变化、交通密度和城市场景中交通灯因素对2车之间链路时延的影响,因为这些因素在链路连接过程中是变化的.通过考虑相对速度的分布,模型能够实时地调整原则自适应车速变化.通过自动调整2车之间相对距离计算方法,DPLD模型能够自适应2车间相对距离的变化.因此该模型能够有效地预测预期要发生的2车之间的链路时延.这个模型实现取决于相对速度分布参数的估计方法、指数移动平均法对车速异常处理以及交通灯对链路时延影响的概率建模并且详细给出2车遇到不同交通灯的具体链路时延预测方法.仿真结果表明:DPLD模型预测的城市环境的2车之间链路时延准确性很高.     

基于JSTAMP/NV的厚板弯曲件回弹分析要点

以铁路货车某类零件为例,结合铁路货车冲压件的特点,从建立回弹分析的数学模型入手,用JSTAMP/NV研究回弹的有限元求解过程,找出影响回弹的主要因素.结合实际模具设计,从坯料的网格划分、成型速度和自适应设置等方面论述提高回弹仿真分析精度的若干要点.     

A progressive deployment strategy for cooperative adaptive cruise control to improve traffic dynamics

Cooperative adaptive cruise control(CACC)vehicles are intelligent vehicles that use vehicular ad hoc networks(VANETs)to share trafc information in real time.Previous studies have shown that CACC could have an impact on increasing highway capacities at high market penetration.Since reaching a high CACC market penetration level is not occurring in the near future,this study presents a progressive deployment approach that demonstrates to have a great potential of reducing trafc congestions at low CACC penetration levels.Using a previously developed microscopic trafc simulation model of a freeway with an on-ramp—created to induce perturbations and trigger stop-and-go trafc,the CACC system s efect on the trafc performance is studied.The results show signifcance and indicate the potential of CACC systems to improve trafc characteristics which can be used to reduce trafc congestion.The study shows that the impact of CACC is positive and not only limited to a high market penetration.By giving CACC vehicles priority access to high-occupancy vehicle(HOV)lanes,the highway capacity could be signifcantly improved with a CACC penetration as low as 20%.     

协同自适应巡航控制车队仿真

如何评估道路环境等外部条件变化对协同自适应巡航控制（Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC）车队行驶安全性的影响,对于保障道路交通安全尤为重要。为此,结合Matlab/Simulink和CarSim搭建车辆-环境仿真平台研究道路环境对车队行驶安全性的影响。利用美国NGSIM车辆轨迹数据对平台采用的校正的预瞄驾驶员模型、加速度控制模型、节气门控制模型和制动器控制模型的控制器进行验证;利用平台开展红灯状态、隧道行驶和匝道行驶三种道路环境对车队行驶状态影响的仿真实验。仿真结果表明：车队可以顺利通过路口红绿灯;在安全车速范围内车队进出隧道口时方向控制良好;匝道坡度主要影响车辆加速度和车间距,坡度分别为3%和5%时,车队均保持稳定车间距安全行驶。