基于路网在途车辆数的拥堵指数短期预测

交通拥堵指数是定量评价路网车辆运行状况的指标,准确预测交通拥堵指数的发展趋势是交通工程师关注的重点。为克服天气、节假日等复杂因素对交通高峰时段拥堵指数预测精度的干扰,本文以预测未来2 h范围内每5 min的拥堵指数为目标,首先,利用交通流基本图和交通波理论,从拥堵蔓延角度分析路网在途车辆数与拥堵指数的峰值滞后现象机理;其次,分析路网在途车辆数与拥堵指数的相关性,结合非线性回归方法,构建基于路网在途车辆数的拥堵指数预测模型(NV-NR模型);最后,利用北京市2018年6~9月工作日的数据集进行验证分析。结果表明,NV-NR模型在验证集中预测精度达91.9%;在拥堵指数达到中度拥堵阈值及以上的范围时效果更优,预测精度达93.8%,平均绝对误差为0.412。该方法能够有效预测交通高峰时段的拥堵指数短期变化趋势,为交通拥堵指数预测提供一种新的思路。

基于流量和出租车GPS数据的城市道路网络宏观基本图

为把握城市宏观交通状况,发掘城市道路网络交通流内在特性,从而达到缓解日益严峻的交通问题的目的,对交叉口流量和出租车GPS两类数据进行数据融合,运用宏观基本图(MFD)和广义宏观基本图(GMFD)在城市道路网络中的存在性以及二者之间存在的差异,以路网平均车辆数、路网通行能力和密度分布为指标来描述MFD和GMFD,并提出一种利用路段流量和出租车GPS数据拟合得到MFD和GMFD的方法,发现路网中密度的不均匀分布是导致路网通行能力不高的原因。针对由长沙市13个道路交叉口组成的区域路网,分别计算出分小区和分路段的MFD特征值,提出了根据存储空间能力(即临界路网平均车辆数的大小)对拥堵路网进行合理分流的方法,实现高峰时期拥堵路段的路径诱导以及路网通行能力的最大化。

非均衡交通流五岔路口交通信号智能控制研究

为了缓解交通拥堵,减少车辆在交叉口的等待时间,针对五岔路口非均衡交通流,采用基于人工鱼群算法的交通信号控制方法,实现了五岔路口多相位变相序的智能控制.该方法首先由红灯相位的车辆排队长度和红灯持续时间得到该红灯相位的通行紧急度,把通行紧急度最高的相位作为下一绿灯相位;其次,将当前绿灯相位车辆排队长度和筛选出的下一绿灯相位车辆排队长度与当前绿灯相位车辆排队长度的差值作为输入,利用模糊神经网络控制器实现绿灯延时.为了避免模糊神经网络陷入局部最小值,利用人工鱼群算法对模糊神经网络参数进行优化.在不同的车辆到达率情况下进行仿真研究,结果表明:该方法比传统的控制方法在自动调节信号周期方面效果更好,减少车辆平均延误7.2%左右.

基于人工鱼群的五岔路口交通信号优化控制

交通信号控制系统在路网中起关键性的作用,其控制性能直接影响车辆通行安全和路口延误时间.针对五岔路口的传统控制不具备自调整能力,造成绿灯时间的浪费,提出了人工鱼群算法(AFSA)优化动态模糊神经网络(Dynamic-Fuzzy Neural Network ,D-FNN)的方法,实现五岔路口多相位变相序智能控制.以车辆平均延误的倒数作为 AFSA 的食物浓度,将需要修正的动态模糊神经网络的权值和阈值作为人工鱼的个体状态,通过迭代更新得到一组最优的动态模糊神经网络参数.在不同车辆到达率情况下进行仿真分析,结果表明:该方法比传统的控制方法在自动调节信号周期方面效果更好,车辆平均延误大约减少11%.

信号交叉口改进延误模型及实测分析

【目的】为了给国内城市信号交叉口规划设计和服务评价提供科学依据,研究城市交叉口延误模型。【方法】对比Australian延误模型和Canadian延误模型,提出改进的延误模型,再采用牌照法,对饱和度接近1的道路交通延误进行实测,并把实测结果与3个模型进行对比。【结果】改进的延误模型在饱和度较低和较高的情况下,与Australian延误模型和Canadian模型的模拟数据很接近;在饱和度接近1时,改进的延误模型与实测结果能较好吻合;改进模型与Brilon和Wu的马尔科夫链方法比较,形式简单,计算简便,可操作性好。【结论】改进的模型适合用于平面混合低速的城市交叉口道路延误分析。

基于MFD的模拟超饱和路网交通控制策略优化

为了缓解城市路网频繁出现的超饱和交通堵塞,本文以堵塞区域路网各条路段上行驶的车辆数作为状态变量,建立路网交通的状态方程,分析路段上车辆数变化规律;同时,基于交通流宏观基本图,以路网中路段累积车辆数最优作为控制目标,建立关于堵塞区域路网系统的离散状态优化控制模型,并将该模型在某城市新区进行模拟算例应用。结果表明,这种基于交通流宏观基本图的优化控制策略能有效缓解城市路网中超饱和交通堵塞,使路网整体输出效率得到明显提升。

基于交通运输的雾霾形成机理及对策研究——以北京为例

机动车尾排放是影响雾霾天气的主要因素,因而对雾霾天气的治理应相对突出建设道路交通设施以及加强各管理制度。围绕这一重点,基于PM2.5视角对雾霾的形成机理进行研究,认为汽车摇号、限制尾号出行对于缓解城市雾霾问题作用有限,通过控制机动车保有量、增加公路密度、发展轨道交通可以有效解决交通拥堵问题,强化和完善管理制度、建立雾霾防治区域合作机制,才真正有可能解决雾霾持续频发问题。