信号交叉口机动车直行待行区设置研究

为了解决信号交叉口拥堵问题,探讨直行待行区设置的临界条件,对设置直行待行区前后的交通特性和交通效益进行分析。基于排队长度模型,确立直行待行区设置的临界条件。认为凡是在有效绿灯时间内,直行车辆没有一次性通过交叉口,而使部分车辆发生二次或多次排队时,需要设置直行待行区的理念。按照"停车线"法探讨了直行待行区的设置对通行能力的影响。通过实例运用VISSIM软件仿真,对比交通效益指标前后的变化。结果表明:直行车道在过饱和状态时,有必要设置直行待行区。直行待行区的设置可以减少延误、提高通行能力、缩短排队长度、降低饱和度。

一种新的实际网络流量性能刻画方法

针对网络节点发生失效而产生的性能问题,提出了一种新的流量预测算法(Prediction algorithm based-FARIMA model for Breakdown,PFB).该算法首先利用排队理论推导了存在失效节点时流量平均队长的数学表达式,并结合FARIMA模型建立了预测方法.同时,通过数学仿真分析了平均队长与服务率等影响因素之间的关系.实验结果表明该算法具有较好的适应性,与原始流量的标准差为12.13.

一种有效的TCP和UDP混合流队列长度控制方法

在分析基于TCP流量控制的随机微分方程(SDE)模型的基础上,针对现有微分流量模型无法描述UDP流量变化的问题,在路由器队列长度变化中引入UDP流量的影响,建立TCP和UDP混合流量的随机微分方程模型,实现了对原有TCP微分流量模型的扩展。通过求解TCP和UDP混合流量稳定状态下的分组丢弃概率,改进了原有基于TCP流的RED队长控制方法,结合RED算法本身来调整其算法的参数,以保持路由器缓存中的队列长度稳定在期望队长附近,有利于控制和保证端到端的延时,使原有的基于TCP流的RED队列长度控制方法能应用于TCP和UDP的混合流。仿真实验表明,改进后的面向TCP和UDP混合流的RED队列长度控制方法对于TCP以及TCP和UDP的混合流均具有较好的适应性,采用该方法可使路由器的实际队列长度保持在期望控制队列长度附近波动。

TCP/IP闭环拥塞控制系统的一般研究

当前,Internet拥塞控制问题已成为Internet应用中的热点课题。系统地研究了TCP/IP闭环拥塞控制系统,包括:TCP层和IP层上拥塞检测和拥塞控制的方法、TCP/IP闭环拥塞控制系统的一般结构、发送端窗口控制动力学模型、链接节点队列动力学模型、AQM模型等,最后研究了上述模型的各种简化方法。

一种动态自适应医院门诊排队模式

提出了一种动态自适应排队模型,并设计了相关排队算法.根据病人的优先级和在队列中所占的比例不同设置不同的权重参数,该参数可通过层次分析法(AHP)获得,考虑病人等待时间长短和队列长度动态改变病人的就诊序列,并以一个实例验证了该方法.最后利用.NET编程平台、MS SQL Server 2000数据库平台以及TCP/IP网络构建了医院预约排队系统.

信号交叉口实时排队长度估计

通过改进的METANET模型来模拟车辆排队形成和释放过程,并以该模型为基础,通过分析排队队尾车辆的空间分布计算得出排队队尾位置,从而获得实时信号交叉口车辆排队长度。最后,对提出的城市信号交叉口排队长度实时估计方法进行验证。结果表明,用本文提出的车辆排队长度估计方法能够实时精确地得到交叉口信号周期内车辆动态排队长度,进而为城市道路交通控制与管理提供必要的决策支持。

基于车辆行驶轨迹的信号交叉口排队长度估计

为了研究如何结合移动检测数据来确定交叉口排队长度,并以此来衡量交通拥堵程度的问题,利用车辆行驶轨迹,分析了通过交叉口车辆的排队特点。根据车辆在队列中的不同排队位置,分车辆通过交叉口时所存在的A,B,C这3种位置,建立了面向延误最小的排队长度估计模型。其中,通过虚拟线圈检测器后开始减速停止在停车线前的A位置车辆排队估计模型基于基本延误模型;减速进入虚拟线圈检测区域停车的B位置车辆排队估计模型基于简化车辆跟驰模型,对可获得车辆行驶轨迹的网联车减速过程进行了重建;减速停止在虚拟线圈检测器前的C位置车辆排队估计模型基于LWR消散模型以及交通流理论算法,并利用网联车车辆行驶轨迹数据进行了加速过程的重建。在此基础上,根据不同位置车辆与队尾网联车的距离不同,对其到达率赋予不同的权重,计算总的排队长度。最后,通过图新地球地图软件投影并筛选车辆在案例交叉口的车辆行驶轨迹,利用微观交通仿真软件VISSIM对本研究的模型进行仿真验证。结果表明,排队长度估计模型与真值的最大误差为12.4%,最小为2.2%,平均误差为8.75%,方差为12.595%~2,绝对与相对误差均保持在可接受范围以内,说明基于车辆行驶轨迹的信号交叉口排队长度估计模型能够较为有效地估计城市道路交叉口的排队长度。

车道被占用对城市道路通行能力的影响

针对车道被占用对城市道路通行能力的影响,通过视频信息收集分析得到与道路通行能力相关的数据,使用Excel对数据进行处理,建立了道路通行能力模型,并分析了事故发生对道路的实际通行能力的影响,再推导出排队长度预测模型,使用控制变量法、微分法等方法得到交通事故所影响的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、与路段上游车流量的关系,最后将模型结果与实际相结合,得到具体问题所求数据.

排队长度模型比较及动态方法研究

使用长沙市道路交通状况的真实数据,对比分析了国外多个经典排队长度模型的计算结果,并在结合当地交通特性的基础上,对SIGNAL94进行改进,建立了符合本地实际交通状况的排队长度优化模型.同时,在利用时间平滑技术减少交通流随机性对计算精度影响的过程中,发现以15分钟作为平滑参数,能够进一步降低优化模型的跟踪误差.

基于Multi-agent的交通流优化模型

交通流的优化模型是城市交通控制和管理问题中十分重要的研究课题。利用合理的道路优化控制策略 ,可以提高道路通行能力和车辆平均速度 ,改善城市交通状况。本文将人工智能的新技术 ,用于城市道路交通流控制模型中 ,通过灵活的agent自主控制算法和Multi agent协商策略 ,构造交通流的优化模型 ,从而解决车辆阻塞和交通疏导问题。这种新的优化模型和相应控制算法的应用 ,可以有效解决城市交通路口的车辆阻塞问题 。

输入排队Crossbar架构下的矩阵模型及MM-LQF调度策略

输入排队Crossbar交换是高性能交换设备最为常用而关键的技术之一.本文建立了IQ-Crossbar架构下的矩阵模型,给出了IQ-Crossbar的状态矩阵、队长矩阵、到达矩阵和匹配矩阵的数学定义,并通过分析IQ-Crossbar的信元排队机理,提出和证明了队长矩阵迭代定理和状态矩阵迭代定理.该矩阵模型为分析IQ-Crossbar架构下的调度算法提供了理论依据.基于所建立的矩阵模型,在分析现有LQF调度算法优缺点的基础上,本文提出了一种新的调度策略MM-LQF,该策略的运算效率是LQF的3.72倍,支持的端口门限速率是LQF的2.35倍,在贝努利均匀流量重载条件下平均时延是LQF的1/2;在贝努利Diagonal流量条件下吞吐率为100%.

非强占有限优先权M/G/1排队系统

针对部分数据帧有完全优先权发送的计算机网络数据服务系统存在的网络拥塞风险问题,提出了一种非强占有限优先权M/G/1排队系统模型的方法。该系统模型引入控制完全优先权的参数n,使得数据帧的完全优先权变成有限优先权,考虑了不同优先级队伍之间的公平性,降低了计算机网络数据服务系统拥塞的风险,使得网络系统在有限优先权下有较好的稳定性。在模型研究中,运用全概率拆解方法获得各级队伍平均等待时间、平均逗留时间和平均队长的理论结果。对模型采用Matlab 2010a软件实验仿真,实验得到的各级队伍平均等待时间和理论平均等待时间的平均绝对误差为0.951%。实验中,有限优先权条件下各级顾客的平均等待时间比值显著小于完全优先权条件下各级顾客的平均等待时间比值。实验结果表明对非强占有限优先权M/G/1排队系统模型研究的理论结果是正确的,该模型具有更稳定的系统特性。

基于MP与MPC相结合的分布式交通信号控制研究

依托于最大压(Max Pressure,MP)分布式信号控制特性,结合已建立的实时排队长度预测模型,利用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)进一步对修正后的MP信号控制策略进行滚动反馈优化,提出了MP与MPC相结合的分布式信号控制方法.模型验证结果表明:MPC嵌入后,MP优化下的交叉口1与交叉口2延误分别降低了13.47%、15.35%;并且对比了MP绿信比分配权重修正前后对控制输出的影响,优化后瓶颈路段的车道4和车道10的排队溢出次数分别从6次和9次降低为0次,表明修正后MP绿信比权重的信号优化策略更能有效防止排队溢出现象的发生.

信号交叉口车辆集结与消散分析

从流体力学宏观模型出发，通过对信号交叉口交通波分析，应用 Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ ｖ － ｋ 模型推导出交叉口排队长度及消散时间计算公式。针对不同的入口车辆到达率对信号交叉口的车辆集结与消散作了定量分析和计算。

交通事故影响下路段排队长度模型

为描述交通事故引起的多车道路段排队现象,以及它与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量之间的关系,提出一种新的模型。此模型利用流量守恒方程,根据二流理论和三检测器原理将事故上游交通流实际运行状态转化为二流运行状态,同时转换变量,建立多车道路段的平均当量排队模型。在此基础上,推导出多车道路段平均当量排队长度的变化率公式。为验证模型的有效性,采用Matlab软件设计了交通事故占2/3车道的排队模拟方案。仿真结果表明:当量排队长度模型能够定量地描述交通事故引起的多车道路段拥挤程度,与实际排队长度变化趋势一致。

排队模型中计算队长分布的递推式

从队长过程本身出发，利用拉普拉斯变换工具，直接研究了Ｍ／Ｇ／１／∞型排队模型的队长分布，获得在任意时间ｔ的瞬时队长分布的拉普拉斯变换递推表达式，以及便于计算的平稳分布的递推式。

关联交叉口间高饱和度路段排队长度研究

为了研究高饱和度路段车辆排队长度,根据高饱和度下车流离散小、车速趋于统一的特点对排队演变进行分析,并基于冲击波理论建立了排队长度计算模型。通过VISSIM仿真软件验证模型的适用性,设计了35组饱和度在0.40~1的仿真实验,将各组最大排队长度、排队最大时刻的仿真均值与计算值对比。仿真结果显示:饱和度处于0.9~1时,两者的仿真均值与计算值的相对误差均控制在5%~10%;利用模型分析了相位差对于最大排队长度的影响规律,为利用相位差进行溢流控制提供理论依据。

基于模糊综合评判的道路交通状态分析模型

结合交通流本身的特点,选择对交通状态变化反应灵敏,容易获取,且准确率较高的参数作为判别道路交通状态的指标。综合考虑各种情况,选取交叉口进口道最大相位饱和度、进口道平均最大排队长度比和路段平均车速为特征参数,设计了一种基于模糊综合评判的道路交通状态分析模型,并用VISSM4.20对以上方法进行了模拟验证。试验结果表明,单个的特征参数得到的交通状态判别结果波动性较大,准确性不足。通过将其进行模糊综合评判后,判别结果有了较好的稳定性和准确度,所提出的算法能够提高交通状态实时判别的效果。

考虑排放的桥梁两端交叉口信号协调控制研究

选取车辆在桥面上的排队长度和CO排放量为综合评价指标,构建考虑排放的桥梁两端信号协调控制多目标配时模型;运用改进的遗传算法设计模型的求解步骤,并以福清市玉融大桥实例进行验证。结果表明:与现状相比,在晚高峰阶段,交通总排放量降低6.1%,桥上排队长度降低11.1%。

城市交叉口交通拥挤最大排队长度估算模型

文章针对交通波模型应用于城市道路排队长度估算所存在的问题,评述了累计到达-离去模型应用的优势。通过对累计到达-离去模型的三种变形形式的分析比较,选用出其中的一种模型为基础模型进行改进,得到城市交叉口交通拥挤最大排队长度估算模型,并通过VISSIM仿真实验验证了这一改进模型的实用性。