基于A2C的匝道相联交叉口信号控制优化

城市快速路的交通运行效率对于整个城市的顺畅通行至关重要,在早晚高峰期间,受限于相连接辅路的交通承载能力,快速路上较大的交通流量无法顺利从出口匝道驶入目标路段,在匝道上形成排队现象,严重时会导致匝道回溢,使快速路上车道由于被占用而产生交通瓶颈,造成较大的交通出行损失．利用深度强化学习算法进行出口匝道相关联的道路交叉口信号控制优化,将信号灯设为智能体,通过设置检测器,将快速路出口匝道及交叉口的交通运行情况作为智能体获取的状态信息,引入以辅路与出口匝道剩余通行能力之比为动态修正参数的奖励函数,在保证匝道交通运行效率下,完成交叉口信号优化过程．以中国北京市东三环快速路及某关联交叉口为例,借助交通仿真平台SUMO(simulation of urban mobility)及Traci库搭建仿真环境进行实验.结果表明,基于改进A2C(advantage actor critic)算法的信号控制方法在控制效果上优于传统信号控制以及基于深度Q网络（deep Q-network, DQN）算法的信号控制方法,在出行高峰期间能够有效降低匝道回溢的发生概率,有效改善辅道相联交叉口的通行效率．     

快速路瓶颈路段交通特性分析

为了探求快速路交通瓶颈运行规律,在分析快速路交通流运行特性的基础上,结合调查数据对快速路瓶颈路段交通特性进行了分析.结果表明,交通流运行速度低于40 km/h或占有率达到28%时,交通流开始出现拥挤,并且从稳定流到强制流变化过程持续时间较短(小于10 min).此外,通过对排队前、排队后以及排队状态下服务交通流率对比分析,发现稳定流到强制流过渡过程中服务流率大于稳定流和强制流状态下的服务流率,应用流量-速度曲线模型法会过高估计快速路路段通行能力.     

基于纵向时间序列的快速路交通事件检测算法

为了提高快速路交通事件检测算法的效率,减少交通事件对快速路交通流的影响,在提出交通参数数据纵向时间序列定义的基础上,重新界定了异常交通状态的概念,分析了异常交通状态与交通事件之间的关系,利用增益放大原理设计了交通状态变异指数和以此为基础的交通事件检测算法,在确定交通事件位置的同时,给出事件的空间影响范围,并以某城市快速...     

快速路自由流速度及其影响因素

为了研究快速路自由流速度的规律,利用上海市快速路上埋设的检测线圈获取的交通数据,应用统计分析的方法,分析了快速路实测自由流速度、理论自由流速度和85位车速及其关系。重点研究了实测自由流速度,采用定量分析的方法分别建立了实测自由流速度与平曲线半径、进出口距离与交通饱和度之间的回归模型。在此基础上,建立了快速路自由流速度估算模型,从而使得在缺乏交通流数据的条件下,能够估算自由流速度,为进行快速路运营阶段的系统服务水平评价和通行能力分析提供了依据。     

城市快速路基本路段通行能力的确定

通过分析北京、上海、广州等城市采集的大量快速路的实测数据,应用数理统计的方法建立了速度和流量的统计回归模型,结合标定的Greenshields模型,给出了我国城市快速路基本路段的理想通行能力值和不同车道通行能力的修正系数．为我国快速路的规划设计、运行分析以及为城市道路相关规范的修订提供参考．     

快速路入口匝道连接段交通熵特性

针对以往研究中大多运用车辆当量换算方法来描述混合交通流的性能,无法取得良好效果的问题,采用基于车头时距的方法来计算车辆当量换算系数,并在此基础上,研究了城市快速路入口匝道连接段交通熵的特性以及交通量与车辆行驶平均速度、交通熵的非线性关系。研究结果可为城市快速路入口匝道连接段交通流特性分析、通行能力计算和服务水平分析提供参考。     

交通事故条件下高速公路匝道控制研究

为了缓解高速公路交通事故条件下因道路通行能力降低而产生的交通拥挤问题,提高路网可靠度和效率.在分析交通事故对高速公路通行能力影响的基础上,采用入口匝道协调控制并结合线性控制算法建立模型,确定以高速公路通行效率最大为目标函数,以匝道入口排队长度、入口匝道可插入主线车辆数、主线通行能力和实际条件为约束条件.基于Matlab软件给出模型的求解算法和步骤,并通过实例验证了模型的适用性.     

基于微观交通仿真的快速公交专用道效益评估

在基于实际采集数据的基础上对京通快速路的交通特性进行了分析,并有针对性地提出了设置公交专用道的方案,以达到提升京通快速路的主路公交客流运量、缓解交通拥堵的目的.同时通过微观交通仿真模型对京通快速路的新建BRT方案进行效益预评估,对实施前后的社会车辆及公交车的旅行时间、排队长度等因素进行了对比,用以验证该系统在实际运行中所具有的使用效果.将仿真结果同该BRT项目实际运行后的实测交通数据进行了比较,结果说明仿真数据能够较好地符合实测数据.     

不利天气下离散化动态交通路网容量研究

为了制定合理的不利天气下交通管理方案,采用离散化动态交通路网容量描述道路网容量变化情况.定义了不利天气下离散化动态路网容量,提出了与时空消耗概念相类似的基于通行能力的离散化动态路网容量计算模型,并对模型中的通行能力和平均出行距离两个变量进行了说明:采用径向基函数神经网络模型处理不利天气下通行能力与众多非线性影响因素;用概率统计理论推导出行距离的概率密度函数,概率密度函数的均值即为交通平均出行距离.通过对哈尔滨市暴雨天气下道路实际数据的分析,验证了模型的可行性和有效性.     

基于HADOOP平台的GPS动态导航系统

实时交通导航作为未来交通领域发展的重要方向,可有效地帮助用户优化通行路径、规避交通拥挤。传统的方式是利用浮动车技术,但受到采集车辆规模的影响,目前无法在中小城市推广。本文提出通过分析用户手机定位信令,同时结合GPS定位信息来推算道路车辆的运行情况和道路拥塞状况,具有使用范围广、计算精度高、实时性强的优点。同时,在架构上采用HADOOP云计算平台完成部署,相比传统的关系数据库方式,硬件成本更低,资源使用效率更高。     

Research on traffic flow forecasting model based on cusp catastrophe theory

This paper intends to describe the relationship between traffic parameters by using cusp catastrophe theory and to deduce highway capacity and corresponding speed forecasting value through suitable transformation of catastrophe model. The five properties of a catastrophe system are outlined briefly, and then the data collected on freeways of Zhujiang River Delta, Guangdong province, China are examined to ascertain whether they exhibit qualitative properties and attributes of the catastrophe model. The forecasting value of speed and capacity for freeway segments are given based on the catastrophe model. Furthermore, speed-flow curve on freeway is drawn by plotting out congested and uncongestcd traffic flow and the capacity value for the same freeway segment is also obtained from speed-flow curve to test the feasibility of the application of cusp catastrophe theory in traffic flow analysis, The calculating results of catastrophe model coincide with those of traditional traffic flow models regressed from field observed data, which indicates that the deficiency of traditional analysis of relationship between speed, flow and occupancy in two-dimension can be compensated by analysis of the relationship among speed, flow and occupancy based on catastrophe model in three-dimension, Finally, the prospects and problems of its application in traffic flow research in China are discussed.     

高速公路入口匝道控制器设计

为了缓解高速公路交通拥堵问题,对强非线性、随机性和不确定性高速公路数学模型进行分析,提出了一种利用模糊PID控制匝道的方法。该方法依据密度偏差及偏差变化实时修正匝道控制参数,调节进入高速公路的车辆数,从而使高速公路的主线车流密度处于理想状态。结果表明,该控制器较具有较好的动态性能,可以使高速公路交通流密度处于期望密度,提高道路使用效率。     

基于交通环境因子的城市生态交通规划的理论框架

针对中国城市普遍存在的交通拥挤、交通环境污染严重、交通资源利用效率低等问题,以及传统交通规划理论的不足,对交通规划理论进行研究,引入交通环境容量和交通环境承载力概念,建立了城市交通环境承载力模型,构建了城市生态交通规划的理论框架．研究表明,该理论框架充分考虑了交通环境承载力和交通发展的相互作用,通过确定合理的交通结构和土地利用模式,可提高城市交通环境容量,解决现有的城市交通问题,并促进生态城市的发展．     

城市快速路交通流数据采集处理

交通流数据采集是交通理论研究的基础工作，为交通规划、交通设施建设、交通控制与管理、交通安全、交通环境保护和道路通行能力研究提供准确的数据信息。本文以城市快速路为研究对象，详细论述了城市快速路基本路段、匝道和交织区交通流数据采集及采集设备、设备安装；并介绍了数据的处理方法。     

我国高速公路交通流连续动力学建模

文章考虑了我国混合交通的特点,建立了新的交通流动力学模型。该模型用粘性项计算交通阻力,对交通流动力模型在特征根问题（车流应是各向异性）、负速度问题和线性稳定性三方面进行了理论分析。结果证明：新模型有效解决了困扰大多数高阶非平衡连续流模型难以处理的问题,同时,由于模型充分考虑了混合车流中不同车型比例车辆间的粘性阻力,相比较其它模型更能反映我国交通真实情况。     

高速公路施工区合流冲突风险阈值界定及交通冲突量预测

分析了高速公路施工区合流行为特性,以行车速度与合流角度作为合流交通冲突的表征参数,以冲突时间作为合流冲突风险的度量指标,建立了高速公路施工区合流冲突风险计算模型,确定了高速公路施工区不同安全状态的合流冲突风险阈值.运用灰色理论建立了高速公路施工区合流冲突预测的GM(1,1)模型,并通过合流冲突调查样本数据对该模型进行验证.结果表明:不同安全状态下的高速公路施工区合流冲突风险阈值危险、中等、安全分别为(∞,5)km/h、(3.55,5]km/h和(0,3.55]km/h;GM(1,1)高速公路施工区合流交通冲突量预测模型有效、可靠,满足精度要求.     

基于经济增长的高速公路诱增交通量预测

诱增交通量预测是道路交通量预测的一部分,它对项目的经济评价有重大影响,同时也直接关系到道路技术标准的选用及道路投入运营后的管理.论文通过对诱增交通量产生机理的分析,总结其发展变化分为聚集形成、快速增长和逐渐稳定三个阶段,在此基础上提出了一种基于经济增长量的高速公路诱增交通量经济预测模型,在模型中首先给出了诱增交通量预测步骤,然后详细地描述了预测步骤中初期诱增交通量确定方法、交通区经济增长量的预测和诱增交通量经济预测模型,最后通过对京哈高速公路黑龙江段的实例计算,验证了该方法的有效性.     

基于收费数据的高速公路交通拥挤自动判别方法

针对高速公路交通拥挤日益严重的现象,通过对收费数据的深层挖掘和高效利用,提出了基于滚动时间序列的行程时间数据合成方法,以此为基础构建了交通拥挤指数,并基于交通拥挤指数的变化特征对拥挤持续时间进行了在线估计;结合收费站布局的时空特征,设计了基本路段和复合路段融合的高速公路交通拥挤自动判别方法．实证分析表明,该方法在判别率提高到96．52％,误判率降低到0．43％的同时,判别时间减少了74％,而且收费数据的获取成本为零．     

快速路入口匝道控制对交通系统的影响分析

快速路是城市交通系统的一个重要组成部分,随着交通量的不断增长,快速路交通拥挤现象屡见不鲜。入口匝道控制是缓解城市快速路交通拥挤最为有效的措施之一。本文阐述了快速路入口匝道控制的基本作用,指出了影响入口匝道调节率的主要因素,分别从入口匝道控制对快速路、地面道路和交通通道可能产生的影响进行全面的分析,并提出了相应的控制策略。