基于CA模型的上坡道小汽车-卡车交通拥堵特性

研究上坡道时小汽车和卡车组成的异质交通流的特点,将卡车分为重车和空车,使用的模型是一个更为精细的基于安全驾驶的元胞自动机（CA）模型,并通过计算机数值模拟分析了不同的坡度和坡道长度下异质交通流的特征。研究得出如下的结论：上坡道会明显改变交通流特征,交通流由之前分散的阻塞带变化为多个密集的短阻塞带,并且主要集中于坡道上和坡道前段,交通拥堵显著增加,40?m长的坡道就会增加近10%的拥堵;低密度情况下,卡车加入会在一定程度上缓解拥堵,重车缓解的程度更高,高密度情况下,卡车对于拥堵比例的影响较小;交通流的拥堵比例随着纵坡度的增大而增大,这说明减少纵坡度能够缓解拥堵;此外,当坡道纵坡度一定时,可以通过适当加大坡道长度而达到减缓拥堵的效果。     

考虑直线式公交停靠站影响的交叉口通行能力计算模型*

为了更为准确计算信号控制交叉口通行能力,在HCM2010方法的整体框架下,针对交叉口上游直线式公交停靠站对通行能力的影响进行了研究。运用交通流理论,分析了在不同到达时刻条件下,单辆公交车停靠对所在车道绿灯损失时间的影响。在此基础上,运用概率论,分别建立了公交停靠站所在车道为直右共用车道、右转专用车道和右转与公交共用车道三种情况的交叉口通行能力计算模型,并对影响因素进行了敏感性分析。研究结果表明,公交停靠站与交叉口的间距以及公交停靠站所在车道的车辆到达率对通行能力起主要影响,实践中应保证公交停靠站与交叉口的间距能满足该车道红灯期间车辆排队长度要求。     

高速公路交通事故对通行能力影响的仿真研究

高速公路交通事故是影响道路通行能力的重要因素。针对高速公路复杂的交通状况,文章提出了使用TransModeler仿真交通事故对通行能力进行影响的方法。分析了事故延迟时间、事故路段限速和事故路段封锁长度三个影响道路通行能力的因素,得出了这三个因素对通行能力的影响程度和趋势,并发现事故既影响事故路段所在车道的通行能力,又在一定程度上影响着相邻车道的通行能力。     

基于复杂网络的路网交通拥堵评估仿真模型

为了能够深入分析路网交通拥堵动态演进过程, 为交通拥堵治理提供决策分析工具, 提出了一个基于复杂网络的路网拥堵评估仿真模型。通过将路段阻抗概念引入复杂网络理论, 实现了路网拓扑模型和流量模型的结合; 此外, 还提出了虚拟测试车辆遍历的路网通行能力评估方法, 对不同路网条件下的道路通行能力进行评估。最后在PC系统上实现了完整的路网拥堵评估仿真系统, 并利用该系统对拥堵路段数量、交通流量和路网拓扑结构等因素对路网通行能力的影响进行了仿真分析。仿真实验结果与经典交通理论分析结果一致, 并能反映更多的动态过程信息, 表明该模型能够准确有效地进行交通路网拥堵评估, 可以为相应的交通拥堵管理决策提供依据。     

基于跳转模型的路网交通流预测

针对城市道路交通流复杂的非线性特征,采用基于跳转的ＡＲＩＭＡ 模型研究交通流的变化规律,以获得城市道路短期交通流的精确预测．引入路口转弯比例矩阵来描述路网的交通流状态．考虑在路网畅通和路网拥堵情况下路口转弯比例矩阵的不同特征,对两种情况分别进行研究．结合路段交通流预测模型,对路网交通流进行预测．仿真算例表明,所提出的预测模型能较好地用于路网交通流预测．

     

车道被占用对城市道路通行能力的影响

车道被占用是当今社会中一个非常普遍的现象,会对道路的实际通行能力产生严重影响。其影响因素有车道宽度、路段通道数、交通管理等。该文着重分析了因事故车辆对不同行车道的占用、单向车道宽度、上游车流量、交叉口信号控制灯等因素对道路通行能力的影响,采用了停车线法对十字交叉口进行分析,构造函数模型求解不同占道情况下的通行能力。通过建立排队系统模拟仿真交通车辆排队,搭建模型模拟交通流动力特性。     

物联环境下拥堵道路汽车最优通行路径选择

研究并提出了一种基于物联环境下拥堵道路汽车最优通行路径选择的“分布式”算法,通过计算物联环境下汽车行驶路况信息素,构建算法模型,推演拥堵道路汽车最优通行路径信息素发展趋势,标定拥堵道路重复路径优选信息,栅格化处理容易将通行道路信息素和路面障碍物重叠,由此选择基于局部最优和整体最优的拥堵道路汽车通行可行性路径。经过最优道路扩展运算和通行路径细化优选分析,在模拟运行环境下,测试验证了该算法优选方案及其决策支持下的最优通行路径的合理性、安全性与经济性。     

雨雾天气下公路可变限速控制策略研究

针对雨雾天气下公路交通事故上升与通行能力下降的问题,综合考虑交通安全和通行效率两个因素,提出一种雨雾天气下可变限速控制策略;首先,考虑雨雾天气下道路线形对车辆速度和道路通行能力的影响,建立雨雾天气下动态交通流模型;然后,根据驾驶员可视距离、路面附着系数和道路曲线等因素确定雨雾天气下车辆最大安全速度;最后,采用自适应遗传算法对包含总行程时间和总行驶里程的目标函数进行求解,得到雨雾天气下各路段的限速值;仿真结果表明,所提出的可变限速控制策略有效降低了雨雾天气下公路的行车风险,并缓解了交通拥堵。     

基于线性规划的城市交通流优化调度模型

对城市交通流的优化调度是保障交通网络畅通的关键。传统方法采用神经网络PID控制方法进行交通调度控制,当不同车道内的车辆增长模型出现非线性特征时,调度性能不好。提出一种基于线性规划的城市交通流优化调度模型,构建城市智能交通网络路网结构模型,采用Small-World模型模拟交通拥堵在复杂路网中的动态演进过程,进行交通流信息特征提取,信息特征提取之前,采用线性规划方案,对交通网络路网结构进行线性分割,考虑车流观测矢量时间尺度均衡特性,通过线性规划策略,得到交通流特征尺度向量空间和空闲时间片的长度,实现对车流密度信息特征的准确估计,实现交通流优化调度。仿真结果表明,该算法通过交通流优化调度,提高了路网的吞吐性能和通行能力,展示较好的应用价值。     

基于激光传感数据的拥堵路口交通信号灯控制

针对城市车流高峰时段的道路拥堵问题,提出基于激光传感数据的交通信号灯智能控制方法研究。在道路两侧均匀布置激光传感器节点,采集实时的激光传感数据和车流量信息,并构建一种两层级的交通信号灯控制模型,以提取的交通路口实时传感数据作为输入项进行模糊推理,并求解出交通信号控制模糊子集,最后推导出当前车流长度、车辆在路口的平均滞留时长及车辆的延误时长等变量,达到缓解交通拥堵,提高通行效率的目的。仿真实验数据表明,提出的拥堵交通信号灯智能控制方法具有良好的控制效果,可以明显减少车辆延误时长,提高道路通行的效率和安全性。     

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。     

基于拥堵系数的道路交通网络关键路段辨识

城市道路交通的路段信息与车流量信息对道路交通的安全、高效运行至关重要.在交通高峰时期,通过对关键路段加以控制,可实现整个道路交通网络的完全能控.为寻找路网中的关键路段,将道路网络的交叉口-节点模型转化为道路网络的路段-节点模型,基于路段信息与车流量信息提出拥堵系数来衡量道路交通网络的车辆拥堵程度,并将其作为道路网络的路段-节点模型的边权重,最后运用关键路段辨识算法对道路交通网络的关键路段进行辨识.以沈阳市皇姑区主城区道路为例建立以拥堵系数为权重的网络模型, 按照所提方法辨识的关键路段数量为14条,约占道路网络总路段数的14.3%,具有较低的控制成本,且大部分为由北向南方向和由西向东方向.其中8条路段分布在皇姑区道路实时拥堵排行前5名,约占关键路段总数的57.1%,表明所给出的关键路段更多地分布在交通状态较为拥堵的路段上,符合实际情况.     

基于网络演算的智能交通流量分配研究

精确的交通流量分配计算模型,能为实际的交通工程应用提供具体的流量出入速率或者信号灯控制时间方案,具有重大价值。首次将动态交通流量分配拟化为网络负载均衡问题,使用漏桶理论和网络演算方法,将交通的流量分配与路径时延转换为一系列极值运算,结合贪婪算法,以均衡网络延时为优化目标,得到交通配流。仿真结果表明,本模型在化解拥堵的同时,使分流后的道路平均延时普遍降低,能提升整体路网的通行能力。     

基于知识免疫计算的交通流量预测方法研究

随着交通行业的快速发展,交通事故,道路拥堵和交通堵塞日益严重影响我们的日常生活。为了提高道路的使用效率,引入知识免疫的新思路,目的是在智能交通网下解决交通流量的预测问题。在数学模型的基础上,设计并提出一种基于知识免疫车辆预测方案,并在仿真环境中进行实验。结果表明,该算法能收敛多目标优化问题并提供合理的交通流量导向方案,为交通流量预测模式提供方向,具有良好的价值。     

Stability Analysis in a Curved Road Traffic Flow Model Based on Control Theory

In the paper, a novel traffic flow model is proposed to describe the behavior of vehicles moving on a curved road with a slope. We investigate the related influences on uniform traffic jam analytically and numerically. Based on control theory, the condition for no traffic jam is obtained analytically. Finally, simulations are carried out to verify the new traffic flow model. The theoretical and numerical results show that the related factors including the friction coefficient, radius of curvature, slope of the curved road and the parameter λ have major effects on the stability of traffic flow respectively.     

基于区域密度的交通拥堵判别方法

本文通过对交通流进行特征提取和状态的划分,建立了交通流判别准则.同时提出一种交通拥堵程度的智能判断方法,该方法以区域密度作为判别交通流状态的主要特征值,辅以时间占有率,结合空间和时间维度来判断当前道路的拥挤程度.仿真实验说明该方法具有较好的准确性和客观性.     

Design of Regulatory Traffic Light Control Systems with Synchronized Timed Petri Nets

Fixing the phases is one of the common methods to control an urban traffic network. Once a road is filled with a high traffic flow approaching its capacity, the conventional traffic light controller is not able to handle this traffic congestion phenomenon well. In this paper, we propose a novel regulatory traffic light control system to handle such traffic congestion by using synchronized timed Petri nets (STPNs). Three kinds of intersections in an urban traffic network are defined and employed to demonstrate our new regulatory traffic light control system models. Finally, the liveness and reversibility of the proposed STPN models are proven through the reachability graph analysis method. To our knowledge, this is the first work that solves a traffic congestion problem with a regulatory traffic light control technique that is effective in preventing vehicles from entering traffic congestion zones.