碳达峰目标下城市公共交通系统低碳转型路径

大力推进公共交通优先发展是实现城市交通系统双碳目标的关键路径,碳达峰目标下公交系统低碳转型发展尤为突出。本文首先对比分析了两种交通系统碳排放估计方法,其次剖析了北京市公交系统碳排放总量及人均碳排放的历年变化特征,量化分析了我国30个典型城市的公交系统碳排放发展阶段特征。最后设置零驱动、单驱动及双驱动3种情景,基于LEAP模型预测了三种情景下未来30年北京市公交系统总能耗及人均碳排放变化特征,剖析了各种情景下的公交系统减碳潜力,并进一步讨论了其他5个典型城市公交系统多情景下的碳达峰年份时间。研究结果表明,公交系统低碳转型发展需以人均碳排放为特征指标,在双驱动情景下我国典型城市公交系统人均碳排放达峰年份在2023—2026年之间。研究成果为指导城市公共交通系统低碳转型发展提供了参考性思路及实践价值。

智能网联环境下多车道异质交通流建模与仿真

为探究智能网联自动驾驶车辆(Connected and Autonomous Vehicle,CAV)与人工驾驶车辆(Human Driving Vehicle,HDV)混合行驶的多车道异质交通流运行特征,本文剖析了异质交通流中不同类型车辆的跟驰模式,提出不同类型车辆双车道及多车道换道模型,进而构建了多车道异质交通流仿真模型,并分析了不同CAV混入率下的道路通行能力及换道行为特征。研究结果表明,随着CAV渗透率的提高,单车道通行能力由1678 pcu·h-1提升至4200 pcu·h-1,交通流临界密度由25 pcu·km-1增长至35 pcu·km-1,同一渗透率下不同车道数的道路通行能力及临界密度值呈现显著差异性。异质交通流换道行为呈现三阶段特征:在低密度下,不同类型车辆均可自由行驶及换道;密度在20~100 pcu·km-1时,车辆换道频率呈“上凸”状,CAV渗透率越高,HDV凸形峰值越大,而CAV峰值较低;在高密度下,受可换道空间的约束,不同类型车辆均无法完成换道。此外,进一步讨论了不同CAV渗透率及密度条件下的异质交通流仿真效益,包括交通量提升及秩序改善特征等。研究成果有助于理解智能网联环境下多车道异质交通流运行状况,为未来异质交通流管理提供理论参考。

考虑公交优先的新型高乘载车道及设置策略

允许公交车及多乘员小汽车共同行驶的高乘载车道能够提高传统公交专用道的利用效率,但一定程度上会导致公交车运行延误的增加。智能网联环境下,车车信息交互有助于实现高承载车道的精细化及动态化管理策略。本文考虑公交优先的新型高乘载车道建立了网联环境下交通流元胞自动机仿真模型,以公交车平均行车延误百分数与交通流量提升倍数为判别指标,剖析了考虑公交优先的新型高乘载车道设置策略。仿真结果表明,高乘载车道适用于交通流运行处于自由流向拥堵流过渡的阶段,考虑公交优先的新型高乘载车道设置策略的交通流密度区间较大,为[34,88]pcu·km^(-1)。同时不同合乘车比例下,新型高承载车道流量随着密度的增长呈现不同发展趋势。随着公交车发车时间间隔的增大,新型高乘载车道交通流密度范围呈现扩大的趋势,当公交车发车间隔为120 s时,设置策略密度范围为[34,102]pcu·km^(-1)。此外,研究中进一步讨论了公交车站点停靠时间随机性的影响。研究成果对设置考虑公交优先的新型高乘载车道具有理论与实践指导价值。

稀疏轨迹数据的车辆行驶工况特征分析

车辆行驶工况是影响机动车污染物排放特征的关键因素,探究不同道路设施不同速度下表征车辆行驶工况的比功率分布特征。首先,利用稀疏轨迹数据,重建车辆行驶轨迹,分析不同道路设施的车辆比功率分布特征;其次,剖析车辆怠速比例随交通状况变化的趋势,基于K均值聚类分析方法,探究不同道路设施不同交通状态下的车辆典型行驶工况特征。研究表明,以出租车为代表的轻型车在城市地面道路和快速路的行驶工况呈现显著差异性,地面道路行驶工况聚类平均速度显著低于快速路平均速度,且与道路交通服务水平速度判别指标存在不同。研究成果有助于拓展车辆行驶工况的视角,促进机动车节能减排的发展。