基于数字孪生的车流预测及潮汐车道管理系统

该文介绍了基于数字孪生的潮汐车道管理系统。该系统通过实时采集交通数据,利用数字孪生技术建立车流量预测模型和潮汐车道管理模型,通过对车流量的精准预测,实现对潮汐车道的动态管理,从而完成对交通拥堵的准确预测和有效管理。对车流影响因素进行深入分析,建立了车流量相关影响因素模型,并通过多模型对比,选定了效果最好的极端森林模型作为预测模型,同时,引入多种评价指标对极端随机森林模型进行评价。结果显示,无论是在哪一种评价指标上,极端随机森林模型都能对车流量预测体系实现最高精度的预测,尤其是对突发性高峰的预测。通过数字孪生技术对潮汐车道进行方案模拟,通过对不同方案的数字化仿真,有效降低了潮汐车道方案变更和验证的成本,为城市交通管理部门的工作提供了理论支持和数据支撑。该系统的应用可以提高交通管理的科学性和效率性,为智慧交通的发展拓宽应用渠道,为城市交通拥堵问题的解决提供有力支持。

基于潮汐可变车道技术的智慧停车管理平台建设研究

传统的停车管理方式不仅效率低下,而且容易造成数据不准确,无法为决策者提供准确的停车信息。为此研究为提高停车管理智能化水平,基于潮汐可变车道技术并引入非线性自相关神经网络模型对其进行改进,最终设计出一款智慧停车管理平台。经实验验证,改进后的潮汐可变道技术其交通车流量预测的平均误差为3.8%,在交通高峰期间可以准确预测交通流量。智慧停车管理平台投入使用后,解决了实际使用车位数与可用停车位数之间的失衡现象,比使用智慧停车管理平台前增加了20%以上。综上可知,此次研究的智慧管理平台可以准确地分析停车数据并进行准确的预测。

潮汐车道使用意愿影响因素潜类别分析

为研究驾驶员对潮汐车道使用意愿的影响因素,使用潜类别Logit模型探寻潮汐车道使用意愿中未观测到的异质性。通过问卷调查量表获得驾驶员对设置潮汐车道的心理潜变量因素,运用结构方程模型量化心理潜变量。对比分析只考虑个人属性和加入潜变量的潜类别Logit模型的拟合效果及异质性效应,进行平均边际效应分析。结果表明:加入潜变量的潜类别Logit模型拟合效果和异质性效应表现更优。潜类别Logit模型可将数据分为3类,分别占比11.2%、11.5%和77.3%。拥有1辆小汽车、驾龄5年以上和感知风险表现出显著的异质性。心理潜变量中,感知风险对选择愿意使用潮汐车道有显著负向影响,行为态度和社会影响对选择愿意使用潮汐车道有显著正向影响。

高速公路收费站车道功能及方向优化模型

为解决临近城区的高速公路收费站节假日潮汐拥堵问题,通过动态调整收费车道使用功能和切换车道收费方向,提出了收费站车道类型及收费方向控制方法,并给出了相应的收费车道配置流程。结合排队论,考虑车道控制约束,以收费站运营成本、用户延误成本和收费站免费放行损失成本之和最小为目标,构建车道功能及收费方向优化模型。研究结果表明:双向收费车道需设置在收费广场中间,收费站拥堵免费放行位置以在用车道平均排队车辆数5~10辆为判定标准;与不可切换收费方向的传统方案相比,车道控制方案通过平衡出入口交通需求,动态调整车道方向,提升了收费站通行效率;系统成本随电子不停车收费(electronic toll collection, ETC)使用率的增加、交通需求的降低而减少;车道控制方案的系统成本不大于传统方案,且存在潮汐车流时,车道控制方案效益提升更加明显。所提出的车道控制方法能适应不同流量场景,对收费站车道开放和“潮汐车道”设置具有指导意义。

智慧高速公路收费站潮汐车道的开放数量研究

为解决智慧高速公路收费广场交通分布不均衡、拥堵的问题,在空间资源一定的前提下,提出开放潮汐车道的措施,探讨最佳开放数量。首先,以京雄智慧高速雄安北主线收费站为研究对象,分析车道的潮汐交通流特性,论证设置潮汐车道的可行性;其次,选定潮汐系数分别为0.6,0.7,0.8,0.9,将交通量划分为A-F共6个等级,建立VISSIM收费站仿真模型;最后,以收费站工作日早高峰为例,分析各方案的交通量等仿真结果,确定不同交通流状态下潮汐车道的开放数量。结果表明,收费站出口为主要车流方向时,潮汐系数为0.7且交通量为C-F级,以及潮汐系数为0.9且交通量为B级时,宜开放1条潮汐车道;潮汐系数为0.8和0.9时,C-F级交通量下分别开放2条、3条潮汐车道;其他情况下不开放潮汐车道。依托具有通勤功能的京雄智慧高速公路雄安北主线收费站,研究潮汐车道的最佳开放数量,可为智慧高速公路出入口车道的调控提供参考,对提高高速公路通行能力和通行效率具有现实意义。

考虑心理潜变量的潮汐车道使用意愿分析

文中基于结构方程模型和随机参数Logit模型构建混合模型,利用技术接受度模型,考虑驾驶员心理潜变量因素,设计调查问卷获取数据,使用结构方程模型标定潜变量并量化,加入随机参数Logit模型,筛选出有显著影响的参数并提出激励策略.结果表明:感知有用性、感知易用性和外在社会影响对潮汐车道的行为态度有积极影响,内在心理影响和感知风险对潮汐车道的行为态度有消极影响,行为态度直接正向影响潮汐车道的使用意愿,感知风险对潮汐车道的使用意愿有负向影响.效应函数中,拥有车辆数为1是服从正态分布的随机参数.

拉萨潮汐车道应用方案研究

潮汐车道一般是应用于车流量较大的路段,用来应对车流高峰期的可变化道路,其中通常为直行或转弯的车道。拉萨处于高原地区,基础工业薄弱,经济发展较为落后,交通设施无法匹配拉萨日益发展的局势,对拉萨相应车流量较大的路段进行潮汐车道的设置具有重要的意义。基于对朵森格路南段的交通状况进行系统性分析,并收集各时段交通量数据,对拉萨各车流量较大路段设置潮汐车道提供优化参考方案。

应用于潮汐车道的自适应移动护栏控制系统设计

在智慧城市、智能交通的时代背景之下,针对高峰时段城市道路单向拥堵的问题,设计出一套应用于潮汐车道的自适应移动护栏控制系统。系统利用磁阻传感器实时监测车流量,经MCU处理后判断道路拥堵情况,并选用步进电机驱动护栏,通过图像处理技术检测路面导流线边缘使护栏停止移动。另外,系统利用无线收发模块实现人机通信,并设置基于超声波传感器的对向行车保护功能,提高护栏可操作性和安全性。自适应移动护栏应用于潮汐车道,能够减少潮汐车道护栏摆放的人力投入,促进节能减排,为构建绿色、智能的交通系统添砖加瓦。

基于VISSIM仿真的城市主干道潮汐车道设置研究

为缓解因潮汐交通流引发的城市主干路交通拥堵现象,利用现有的道路交通资源,设计潮汐车道优化方案。通过对国内外潮汐车道建设进行分析研究,剖析潮汐交通特性。针对唐山市北新道(学院路-建设路)路段拥堵情况,提出主干道自动化潮汐车道改造方案设计,运用VISSIM仿真软件对改造方案进行效果评价。结果表明,城市主干道潮汐车道的设置,在保障其他交通流通行不受太大影响的前提下,提高潮汐交通流通行效率、降低延误,能够有效缓解交通拥堵问题。

基于转向交通流特性分析的变向车道设置应用

变向车道是当下解决交通流不均衡问题的重要措施。不同于以往单独分析各类型变向车道的设置,通过分析潮汐车道设置对左转车流的影响,及通过交通量、不均衡转向系数等指标分析左转车流的交通流特性,提出随相位变化的双停车线短变向车道。通过仿真分析,结果表明:随相位变化的变向车道设置,在有效时间内,提高了车流通行效率,减少了车辆在停车线前的等待。

基于视频交通图像的潮汐车道自适应控制系统设计

针对城市道路双向交通需求不均衡的潮汐交通问题,设计了一种新的基于视频交通图像的潮汐车道自适应控制系统。通过局域网实现两台工控机间的独立运行,给出系统结构。介绍了控制逻辑,通过视频交通图像获取车辆平均速度、交通流量等数据。以计算交通饱和度,选择道路双向饱和度的加权切换动态控制方式对潮汐车道进行自适应控制。按照车道交通状态中两个方向的饱和度,把潮汐车道交通状态划分成五种情况,通过枚举法对模型进行求解。依据潮汐车道交通特征,把全部车道配置看作解空间,把双向车道交通饱和度与流率看作输入量,实现模型求解。实验结果表明,所设计系统综合延误低,车辆排队长度少,在中高密度交通流下也可有效实现控制。

潮汐式交通特性分析及应对措施研究

潮汐式交通拥堵现象已成为大城市普遍存在的问题。为能够正确认识和应对潮汐式交通问题,通过对潮汐式交通形成原因以及潮汐式交通特征进行分析,提出了应对潮汐式交通使用可变车道的措施,并通过模拟仿真,验证使用可变车道对缓解潮汐式交通现象的显著效果。

适用于路网潮汐流的可变车道设置方法研究

城市交通流潮汐现象导致了路段双向通行能力利用不均衡,早、晚高峰时段交通需求的不对称导致了早、晚高峰时段拥堵路段不具有空间对称性.本文从城市交通网络的角度出发,提出了一种对早、晚高峰时段可变车道设置方案进行综合决策的方法.以交通均衡理论为基础,以降低城市交通网络高峰期出行总费用和减少可变车道设置管理成本为目标,建立了一主二从双层规划模型,其中上层为可变车道设置的决策方案;下层根据上层决策方案分别对早、晚高峰时段交通需求进行交通分配,并设计了求解模型的遗传算法.算例分析表明,与不设置可变车道方案、早晚高峰时段分别设置方案进行比较,早晚高峰时段综合设置方案减少了系统总费用.

潮汐车道与变向车道协同优化的绿波控制方法

针对城市交通中日益凸显的潮汐现象,研究合理的潮汐车道配置和优化策略;为了充分利用交叉口时空资源,解决直行方向交通流的不均衡现象及大量左转车辆排队等待的问题,定量分析干线交通流分布不均衡系数及转向不均衡系数,定义协同系数,协同设置潮汐车道与变向车道,并依据干线交通流特性提出半周期绿波协同优化策略,减少因交叉口流量小造成的信号时间的浪费。优化结果表明,潮汐车道与变向车道协同绿波控制的方案有效地缓解了交通拥堵,缩短了停车延误,并且行驶车速平均提高10%。

利用移动护栏的潮汐车道设计与实现

针对早晚高峰期道路单向拥堵问题,设计移动隔离护栏潮汐车道。利用高功率远距离无线模块实现各子护栏组网功能,采用有限状态机协同各子隔离护栏同步移动,实现对潮汐车道调度与控制。针对各子隔离护栏移动定位问题,采用Canny边缘算子对车道线进行识别,并同步驱动各子护栏步进电机,使护栏移动到准确位置。利用安装在每个子护栏上的超声波传感器对车辆和行人进行探测,保护系统和行人安全。试运行结果表明,该系统使车道通行能力提升12.1%,平均车速提高29%,交通运行效率得到提高。

潮汐车道时空资源协同优化控制关键技术:现状和展望

潮汐车道对于缓解交通拥堵具有重要意义,目前受到广泛关注。而传统的潮汐车道控制技术在车道清空、切换过渡、区域关联控制等关键阶段未能深入挖掘,控制效果有待提升。本文首先从与上述问题相关的交通信号控制方案过渡、潮汐车道交通控制几方面出发,对目前的研究现状进行了总结分析,在此基础上,针对潮汐车道控制特点,给出了协同清空、协同过渡、区域分布式协同控制等潮汐车道时空资源协同优化控制关键技术未来可能的研究内容。

基于马路机器人的潮汐车道运行效果仿真研究——以苏州东太湖大道庞金路口为例

新一线城市的核心产业区由于住职比的大幅下降,周边路网普遍存在由潮汐现象引发的交通拥堵问题。结合苏州市吴江区东太湖大道庞金路口现有潮汐现象而引起的交通实际拥堵问题,从可行性、必要性以及基于宏观仿真软件TransCAD研究的可持续发展性三个维度,对潮汐车道的设置进行前期研究。在前期研究可行基础上,利用微观仿真软件VISSIM建模分析,从延误、排队长度等指标对基于马路机器人的潮汐车道运行效果进行评估。研究结果表明,基于马路机器人的潮汐车道运行可以更好应对潮汐交通流,缓解潮汐现象带来的拥堵问题。

南京市“潮汐交通”可变车道的应用

通过对南京汉中门桥路段的潮汐交通量的统计调查,结合方向系数、通行能力和服务水平等交通性能指标,对南京市"潮汐交通"现象产生的原因进行了阐述,并结合可变车道设置条件对该路段可变车道的设置进行了论证分析,探讨了该路段实施可变车道的可行性和总体方案。

基于PLC的交通锥筒收放系统设计

针对国内大城市潮汐车道对交通锥筒自动收放系统的需求,设计了基于PLC的交通锥筒收放系统。采用PLC主从站结构,共使用5轴输出,控制4台伺服电机与一台步进电机,人机交互采用工业触摸屏实现,完成各项作业参数的设置,实现了路面交通锥筒的自动放置与捡拾过程,提高了工作效率。经现场测试,本系统可以满足潮汐车道对交通锥筒自动收放控制系统的需求。

潮汐车道清空与下游路口信号协同控制方法研究

潮汐车道快速清空成为提高潮汐车道控制效率的关键环节之一.本文基于集散波理论对直行绿灯汇入及左转绿灯汇入流量差异状态下的车辆运行状态进行分析,构建车道指示灯切换时刻、下游路口信号控制和相应车道清空时间之间的关系模型,在此基础上设计车道清空时间与下游路口车均延误的组合优化模型.最后,利用遗传算法对目标函数进行最优求解,获取最优组合控制方案.经仿真验证发现,不同的车道指示灯变换时刻及下游信号优先策略,会提高车道的清空速率,但也会带来下游路口车均延误的增加,而通过组合优化模型的筛选可以寻找出平衡两者需求的最佳控制策略.