智能网联车专用道内队列控制模型

在智能网联车与人工驾驶车辆混合通行的场景中,为提高混行交通流的通行效率,提出了一种智能网联车专用道内车辆按编队行驶的队列控制模型。根据快速路道路条件和智能网联车的运行模式,通过分析智能网联车专用道内前后两车的运动过程,构建了智能网联车车队创建、加入和巡航控制模型,并求解出专用道内智能网联车形成编队行驶的最优策略。为验证队列控制模型的有效性,利用SUMO仿真平台搭建单车道和多车道仿真场景,模拟智能网联车在专用道内形成车队的过程,统计分析车流的通行效率,其中单车道仿真结果显示,相比于传统CACC跟驰模型,队列控制模型能将车辆编队时间减少23.06%;多车道仿真结果显示,当CAV渗透率在23.22%~40%时,队列控制模型下的车辆平均行程时间缩短17%。这表明在智能网联车专用道内,队列控制模型能更有效地利用专用道的空间资源,从而缩短车辆编队时间,提高智能网联环境下混行交通流的通行效率,故可用于混行交通流下智能网联车专用道的设置。

考虑车辆跟车及换道交互参数的驾驶风格识别

文中基于美国开源数据下一代仿真(the next generation simulation,NGSIM)数据集,筛选一次换道且存在跟驰行为的车辆,提取车辆换道时间和车辆换道时的允许换道间距等车辆之间的交互影响因素,结合驾驶员驾驶自车的运动参数,运用模糊数学的方法分析其驾驶风格,并与k-means聚类算法进行了比较.结果表明:模糊数学分类的方法比之k-means聚类结果更能体现驾驶员的激进程度.

智能网联环境下车辆自主换道决策模型与仿真

为提高智能网联环境下交通流的通行效率,避免车辆频繁、不合理的换道,提出一种基于动态博弈的自主换道决策模型。利用动态博弈分析换道车辆与目标车道后车的交互过程,基于车辆换道对局部交通流产生的影响建立博弈收益函数,根据逆向归纳法求解两阶段动态博弈的子博弈精炼纳什均衡,获得智能网联汽车的最优换道决策。利用Matlab搭建仿真场景进行数值仿真实验,结果表明:与改进的MOBIL模型相比,所构建的自主换道决策模型中车辆的换道次数和整体制动幅度分别减少44%和19%,行车延误降低9%。这表明在智能网联环境下,所建自主换道决策模型在提高换道有效性的基础上,能够改善行车舒适性,提高交通流运行效率。

基于合作博弈的合流区加速路段智能网联汽车协同控制

在智能网联环境下,为减少匝道合流区内车辆冲突、提高合流区加速路段车辆的舒适性与通行效率,提出了基于合作博弈的合流区车辆协同控制方法。首先,根据高速公路合流区道路条件和车辆运行状态,综合考虑行车舒适度成本和车辆通行延误构建加速路段车辆行驶的目标成本函数;然后,应用合作博弈对车辆通行次序进行分析,得到目标成本最小的车辆通行序列,并引入拉格朗日矢值函数求解车辆运动方程,推导出车辆在加速路段运行的最优纵向轨迹规划解析解。最后,以武汉市二环线某立体交叉口集散车道及匝道形成的合流区为例,构建合流场景并进行仿真实验,结果表明,相比于“先进先出”序列,所提合作博弈序列可使车辆行驶总成本降低4.54%,同时在保证车辆通行效率的前提下,使车辆行驶舒适度成本降低78.38%。这表明,在智能网联环境下,基于合作博弈的车辆序列能保持较高的通行效率,能提高行车舒适性。

基于OBE理念的《交通管理与控制》教学改革与实践

结合交通工程专业认证要求,以学生为中心和学习结果为导向,对交通管理与控制课程教学改革进行了探索。首先,在毕业要求指标点和课程矩阵的基础上,确定课程教学目标和思政教育目标;在此基础上,对专业知识点和思政元素进行了梳理和凝练;创新教学设计与教学方法,将思政如盐入水地融入专业知识;注重过程考核,构建多元化教学考核评价体系。教学改革实践从2017级学生开始实施,利用目标达成度分别对2017级、2018级两届课程教学进行评价,并提出持续改进意见,结果表明,本课程所进行的教学改革探索有一定的效果。

自动驾驶车辆队列控制策略研究

随着智能交通和网联车辆迅速发展,控制智能网联车辆在道路上高效行驶的问题亟待解决。为使智能网联汽车在道路上有序行驶,提出纵向控制策略和横向控制策略相结合的车队行驶控制策略,使车辆形成车队行驶,提高行驶效率,降低交通道路拥堵和车祸风险。为验证此控制策略,运用VISSIM交通仿真软件建立带有匝道的城市高架路段,通过编辑外部驾驶员模型文件和外部导入,对软件进行了二次开发。以默认车辆组成和车队控制策略车辆在仿真情形下做对比,进行仿真实验采集数据。结果表明,该控制策略与普通驾驶模式相比有较大优势,为智能网联汽车控制方案提供了建议。

基于车辆轨迹数据的信号交叉口运行综合评价

文中将车辆的轨迹数据进行轨迹还原,利用最小二乘法拟合车辆在交叉口的停车-延误曲线,并以此估算出交叉口的平均周期延误.利用交通仿真,模糊推理等方法建立交叉口交通状态综合评价模型.结果表明:该方法估算的延误误差均小于20%,能够准确反映出交叉口的运行状态.

基于绿灯需求度的单点公交信号优先控制策略

传统的公交优先控制策略无法有效地解决公交车辆的多向请求问题.提出了绿灯需求度的概念,设计了绿灯相位、红灯相位下绿灯需求度的计算方法,提出了一种基于绿灯需求度的相位切换决策流程.充分考虑公交车辆和社会车辆的到达、排队和等候情况,计算得到考虑公交优先的绿灯需求度,在此基础上进行相位切换决策可以实现基于绿灯需求度的公交信号优先控制.仿真测试和结果分析表明,该控制策略比常规公交优先控制策略更有效;相比跳相序方法,定相序的控制策略优先效果略差,但是对社会车辆的负面影响更小;当背景流量增加时,公交车辆延误增加很小,但社会车辆延误增加较多.

交叉口公交优先信号控制系统研究

优先发展公共交通是解决城市交通问题的必由之路,通过设置公交专用车道或锯齿型公交优先进口道,可以实现公交车在空间通行权上的优先,但不能实现时间通行权上的优先。提出一种交叉口公交优先信号控制系统,探讨该系统中用于公交车辆定位和检测的信号标杆定位技术,重点研究公交优先的智能控制策略,同时讨论该控制系统所存在的问题及对策。

基于硬件在环仿真的交通信号控制实验设计

为使学生能够直观体验交通信号控制实验的效果,设计了由计算机(运行微观交通仿真软件)、信号控制机和信号机接口设备组成的硬件在环仿真实验平台。通过该仿真实验平台,学生可以设置信号机参数、运行仿真实验、观察信号机对交通流的控制效果并进行离线评价、比较不同交通条件下信号控制方案的优劣。通过该实验,可以提高信号控制实验的教学效果和学生解决实际交通问题的综合能力。

基于蚁群算法的公共自行车站间调度优化

公共自行车系统在实际运行中存在借车难、还车难等问题,站间自行车调度不合理、不及时是主要原因。根据自行车调度的实际情况,考虑公共自行车系统特殊的调度车容量约束和下一站点补给约束,建立公共自行车站间调度的数学模型。通过改进常规旅行商问题求解的蚁群算法,以满足自行车调度的约束条件。在Matlab中编程实现改进的蚁群算法,并以武汉市关山光谷片区的24个自行车站点为例,用改进的蚁群算法求解调度回路,结果表明该算法可以求解得到最优调度回路。

基于VISSIM仿真系统构建3D交通环境

阐述了运用VISSIM仿真系统构建3D交通环境的方法和过程,为VISSIM仿真系统的应用提供参考。介绍了仿真背景图、VISSIM的3D信号灯以及3D交通环境的要素和实现方式。利用VISSIM的可选模块V3DM建模时可分为两类模型,重点介绍了第I类3D模型的建立。总结了避免发生模型错位的注意事项和解决方法,即在缺少背景矢量文件的情况下,利用AdobePDF虚拟打印机将路网信息打印到pdf文件,并通过Illustrator软件输出得到仿真路网的dwg文件。以武汉市建设大道为例,实现了逼真的3D交通环境效果。

干线关键断面的到车率分布预测

干线协调控制需要了解交通量在干线上下游的传递和变化关系,传统的行程时间预测或到达分布预测无法提供足够的参考信息.根据干线的道路条件,界定干线上若干个关键断面;统计实际的车辆检测数据或仿真实验数据,按较小的时间间隔汇总和统计不同周期在对应间隔内的到达分布,绘制得到关键断面的到车率分布图.分析路段离散和信号控制对到车率分布的影响;以车速的累积概率分布图为基础计算转移矩阵,提出了考虑路段离散的到车率分布预测方法;分析红灯排队、绿灯放行的车流离散过程,提出了考虑信号控制的到车率预测方法.仿真案例分析表明,预测的到车率分布相对误差较小,验证了预测方法的有效性.

交通控制硬件在环仿真平台的开发与实现

针对目前对交通控制系统进行评价时,需进行现场测试,存在的耗时、费力且费用大问题,构建了交通控制硬件在环仿真平台,可有效解决信号控制系统评价困难和软件仿真精度不高问题。硬件在环仿真是以信号机接口设备CID作为数据转换和传输的桥梁,实现将实际的信号控制系统融入到虚拟的交通仿真软件中。硬件在环仿真平台的硬件由信号控制系统、接口设备CID和运行仿真软件的计算机3部分组成,以STM32单片机为基础开发和设计CID,实现车辆检测信息和信号控制状态的转换和传输。软件部分主控程序实现仿真运行的监控、实时仿真数据的交换和通信,以及仿真评价等。以宝康GBS2000信号控制机和Vissim交通仿真软件实现了该硬件在环仿真平台,并以上海市嘉松北路-绿苑路交叉口硬件在环仿真测试为例,验证了仿真平台的有效性。

公共自行车系统站间调度优化研究

国内多个城市开始推行公共自行车，但都存在借车难及还车难的问题，关键在于站点配车数不合理、站间调度不及时。运用运筹学中货郎担问题动态规划的解题思路，分两步求解站间调度路径：先收集自行车；再发放自行车，综合两步得到最优调度路径。通过建立简单数学模型并求解，证明货郎担问题解题思路可以用于解决公共自行车系统自行车调度优化。提供了一种站间调度优化的解决思路，真正实际应用还需解决数据挖掘和货郎担问题编程处理等问题。

车辆纵向运动跟车间距控制的研究

采用一种可以实施混合学习算法的自适应神经—模糊推理系统(ANFIS)结构 ,对车辆纵向运动跟车间距控制问题进行了研究 ,设计了基于ANFIS结构的跟车间距控制器 ,通过仿真对ANFIS结构控制器中的各参数进行了优化 ,结果表明 ,运用ANFIS结构进行跟车间距控制是可行的 ,控制器可取得较为满意的控制效果。

基于水波原理的城市突发事件交通影响程度研究

分析城市突发事件对交通的影响程度,从而采取相应的交通应急对策,具有重要的现实意义.本文借助水波原理,将城市突发事件对交通的影响比拟成往水中扔石头产生的效应.提出了交通影响系数概念,并以此来界定突发事件对交通的影响程度;引入累积交通影响系数概念,利用二重积分构建了累积交通影响系数理论模型,从而评价突发事件对周边路网的综合交通影响程度.选取一起交通事故为例,在对调查数据筛选和整理的基础上,得到了交通影响系数时空分布图;根据交通影响系数随时间和距离的变化曲线特征,利用MATLAB构建了交通影响系数与时间和距离的关系模型;最后计算得到了事故的综合交通影响程度为0.466 7,结果表明该起事故对周边交通的影响较大.

基于分位速度的城市突发事件交通影响等级划分方法

城市交叉口是突发事件发生的集中区域,突发事件发生后容易引发区域性拥堵,交通管理部门难以直观地对突发事件采取相应的应急措施.建立一种定量的评价突发事件对交通影响等级的方法,对交通管理部门制定相应级别的应急措施有着重要的参考价值.本文基于水波学原理,利用交通影响系数概念,融合分位速度建立了交通影响等级阈值模型.利用样本数据建模得到交叉口附近车速与位置关系,并对速度与空间位置关系曲线,以及交叉口各方向流量比进行整合分析,得到交叉口的交通影响等级阈值.利用文献中的案例进行实例验证,结果表明,划分的等级与事故现场实际描述是一致的.研究结果可以为交通应急管理部门快速响应,采取合理有效的应急措施提供决策依据.

适用于公交车辆的定位技术研究

介绍了多种定位方法,阐述了公交车辆定位的特点,着重探讨适用于公交车辆的定位技术。在分析了全球定位技术和站点信标定位技术的基础之上,提出了一种新思路———驾驶员辅助定位技术,比较了全球定位技术、站点信标定位技术、驾驶员辅助定位技术的性能。

高校教师教学信息管理系统研究及其实现

高校教师教学信息管理系统是一个用于管理教师教学过程中各种教学信息的数据库管理系统。本文介绍了该管理系统的特点和功能,以及管理系统的开发策略和开发方法,并详细阐述了该管理系统的开发设计过程。