基于核密度估计的交通流速度分布

针对高速公路交通流速度分布特征,选取高斯核函数进行核密度估计分布分析。首先,采用独立分布和联合分布筛选微波检测器采集数据,并对故障数据和丢失数据采用加权平均值法进行修复。然后,在对交通流速度数据样本描述性统计和K-S检验不服从正态分布结果的基础上,采用均方误差(MSE)和启发法确定最优窗宽,并用拟合检验法对核密度估计分布进行拟合检验。结果表明,核密度估计法可以较好的拟合交通流速度的概率分布。

城市快速路交通流速度-密度模型研究

通过对北京市三环路的实测交通流数据进行统计分析,建立分相位的城市道路交通流流量、速度和密度相关关系模型。首先根据不同密度下速度分布的标准差和速度跃迁点来确定不同交通流相位的临界密度,然后应用SPSS统计软件分析各个交通流相位的数据散点分布。研究发现不同车流密度下车辆速度分布标准差明显变化之处为自由流与谐动流的分界点,以及谐动流与同步流的分界点,后者与速度跃迁点一致。根据拟合精度分别给出了各交通流相位的速度-密度关系的最佳拟合曲线,还利用流量、速度和密度之间的关系得到了流量-密度的关系模型。

基于分位数回归的交通流速度-密度关系随机基本图模型

为了准确模拟仿真交通流速度-密度关系,基于分位数回归建立交通流速度-密度关系随机基本图模型。利用分位数回归对速度-密度曲线进行参数拟合,获得不同分位数水平的速度-密度曲线簇,对参数值进行了假设检验和置信区间的计算,并对拟合结果进行数值分析。计算结果表明:提出的模型可以反映不同分位数水平下交通流速度和密度的关系,其中Northwestern分位数模型相较于Greenshields分位数模型和Newell分位数模型误差值分别降低了54.1%和33.6%;所提出的方法为交通流随机基本图模型构建提供了一个方法论,可以推广到其他未来交通流模型,在交通流理论中有非常重要的应用。

基于速度密度特性的元胞自动机城市交通流模型

针对城市道路路段上车流的流量和密度之间的特性，对道路元胞自动机交通流模型进行了改进，使CA模型能够较好模拟城市道路交通流．提出了网格动态调整算法，该算法根据模型模拟的路段流量和密度计算车辆平均通行距离，并以此距离动态调整CA模型的格子长度．按照城市道路路段上车辆速度的统计分布规律，以路段的车流速度密度模型输出作为下步模拟的平均车速，通过车辆速度的分布范围确定车辆加速减速的概率，对模型车速进行更新．选择500米长的城市主干道上的一条车道，利用本文改进的CA模型进行模拟，模拟结果表明：该模型在车速为30～65公里／小时范围内，能较好模拟城市道路上车流的运行特性．改进后的CA模型，适用于对城市道路上中速车流运行状况的模拟．

信号交叉口人机混驾交通流速度控制策略建模

为分析人机混驾交通流下网联自动驾驶车辆(connected and autonomous vehicles,CAV)速度控制策略对交通流运行特征的影响,构建了考虑驾驶员对行车信息获取不确定性的人工驾驶车辆交叉口通行决策模型。提出考虑前车速度影响的自动驾驶速度控制策略,构建信号交叉口连续型元胞自动机更新规则,通过引入不同CAV渗透率、道路饱和度、控制区长度参数,研究CAV速度控制策略对信号交叉口交通流运行特征的影响。结果表明:CAV能显著提高交叉口通行能力,且车流通过交叉口区域的延误显著降低;同时速度控制策略的实施效果还受控制区长度的影响,呈现出随着控制区长度的增加,车均延误逐渐降低并趋于稳定。

基于随机参数线性回归的交通流速度-密度关系模型研究

为研究异质性条件下交通流速度-密度关系,本文基于随机参数线性回归建立随机交通流速度-密度关系基本图模型。利用随机参数线性回归对速度-密度关系进行参数拟合,并对随机模型进行参数检验和误差分析,计算结果表明,已提出的Greenshields、Greenberg、Underwood和Northwestern随机参数模型能反映交通流异质性对速度和密度关系的影响,且4个随机参数模型的平均绝对误差较对应的固定参数模型分别降低57.04%、81.30%、74.48%和52.27%。本研究提出的方法可以推广到不同的交通流速度-密度关系基本图模型,体现不同数据集的数据特征,在交通流理论中有非常重要的应用。

城市快速路速度-密度-降雨量三维模型研究

文中以上海延安高架的实测交通数据和小时降雨量数据进行匹配分析,研究了不同降雨等级下交通流三参数变化规律.分析不同降雨等级下的速度-密度模型,基于Greenshield经典V-K模型,构建速度-密度-降雨量三维模型,代入实测数据得到具体模型表达式,拟合度达83.81%,并对该模型进行实例验证.结果表明:速度、密度、降雨量三者相互影响,三维模型验证评价指标中平均绝对误差为3.59 km/h,均方根误差为4.75 km/h,模型符合降雨天气下的实际交通流状态.

一种高速公路交通流密度模型及其应用

根据等价速度描述所存在的问题 ,提出一种指数等价速度的模型。该模型考虑了整体车流的行为而不仅仅是单个车流的总合 ,使模型描述更为合理。仿真和实际计算表明 :使用该等价速度模型 ,可以大大降低车辆速度调节的冲击量 。

北京市快速路速度—流量—密度关系研究

以北京市快速环路系统为研究对象,以大量的实测交通数据为基础,分析了流量-密度-速度三者之间的关系,据此来研究北京市快速环路交通流的运行特征;并利用不同的流密度模型进行相应的拟合,从而对各模型的适用范围和使用程度进行了对比分析,为进一步进行北京市快速路交通流特性的深入研究以及进行交通控制优化提供了基础。

城市快速道路交通流密度的估计

密度是判别交通流状态的一个重要参数,但是在实际中取得交通流密度却相当困难.本文提出了一种利用定点检测器数据(流量和时间平均速度)来获取交通流密度的方法.该方法首先利用了交通工程学的知识,将时间平均速度转化为空间平均速度,然后根据交通流理论中的流密速关系,求解交通流密度,并指出空间平均速度的变异系数对密度的影响很小.该方法直接利用定点检测器数据,对于布设较多检测器的城市快速道路具有很高的可操作性和适应性.

信号灯控制下的交通流模型

首先引入交通流基本函数 ,推导出流量、密度、速度 3者之间的关系 ,在此基础上对交通流连续运动建立方程 ,并引入特征线 ,从几何意义上分析求解结果。发现对于沿车流方向前面车流密度小、后面密度大的情形完全适合 ,但对于相反情形却不适用 ,从而引出了间断交通流方程。最后利用这两方程讨论了红绿灯相继出现时交通流的变化全过程。

哈尔滨市瓦盆窑路段车辆速度与交通密度特性研究

根据哈尔滨市瓦盆窑路段交通量调查数据,结合该路段交通量-速度关系模型,和交通量-密度关系模型,得出该路段小时平均车速变化规律和月平均小时车速变化规律、密度小时变化规律和月平均小时道路密度变化规律。对哈尔滨市瓦盆窑路段进行道路服务水平分析,该路段的交通流属于自由流状态,道路服务水平为A级。

最优速度模型交通流碳排放建模与仿真

为了分析交通流在稳定状态和非稳定状态下的交通排放特性,基于最优速度交通流跟驰理论和连续控制系统稳定性理论,推导系统的稳定性条件;对连续交通流模型进行离散化分析,得到其离散表达式;建立车辆运动与典型CO2排放之间的计算式;对稳定交通流和非稳定交通流情况下交通排放分别进行了仿真,得到交通流稳定性对交通排放的影响情况:在稳定交通流下,扰动对交通排放的影响较小;而对非稳定交通流,交通排放随扰动呈周期性变化。

交通流的能耗问题和分岔分析

交通流模型的分岔现象,涉及复杂的动力学特征且研究较少.因此,提出了一个最优速度模型来研究驾驶员记忆对驾驶行为和燃料消耗的影响.利用非线性动力学,分析和预测了复杂的交通现象.运用双参数分岔、单参数分岔等分析方法,得到了BT分岔、尖分岔(CP)、鞍结分岔(LP)、Hopf分岔(H)等不同分岔结构.选择Hopf分岔和鞍结分岔作为密度演化的起点,描述了均匀流、稳定和不稳定的拥挤流以及走走停停等动力学现象.数值模拟了能源消耗在分岔点附近的变化特征.结果表明,当考虑分岔的影响时,既能发现燃料消耗规律,又能为合理控制能耗提供一定的理论依据.

基于改进宏观交通流模型的MPC算法设计

为了得到稳定有序的道路交通流,针对高速公路系统,提出了一种基于改进宏观交通流模型的模型预测控制方法。考虑到由于匝道的流入和流出给交通流带来的不确定性,该方法以各路段的交通流密度和速度为控制目标。再以传统的宏观交通流模型为基础,改进得到一个宏观交通流状态空间模型。针对多变量和控制量约束的问题,设计了基于模型预测控制的交通流密度和速度控制器,以保证更好的控制效果。仿真结果表明,交通流的密度和速度最终趋于期望值,即该方法可有效避免交通拥堵。

交通管理中的速度控制

速度是诱发事故的一个重要因素。在交通管理中，正确控制行车速度有利于促进交通安全、提高道路通行能力。本文按交通流运行状态和道路条件对事故的影响，讨论了交通管理中的各种速度控制方式，介绍了用速度频率分布曲线和累积频率分布曲线在速度控制中的应用。

适应ITS的交通流参数之间的关系

流量、速度和密度是表征交通流特性的三个基本参数 .随着 ITS中纵向避碰技术和自动公路技术的应用以及车辆制动性能的提高 ,车辆能够以相同速度在较高的密度条件下行驶或在相同的密度条件下能够以更高的速度行驶 .传统的流量 -速度 -密度关系将有变化 .文中研究了适应 ITS的交通流三个基本参数之间的关系模型 ,模型中引入了自由流密度 ,并用实测数据对模型进行了验证 .

交通流三参数关系的研究

车流密度、行车速度、交通流量是反映交通流特征的3个基本参数,本文从交通流的本质特征入手对车流密度与行车速度的关系进行了研究,建立了三段式密度-速度理论关系模型,并由此进一步讨论了交通流量与行车速度、交通流量与车流密度之间的理论关系．文章明确指出了格林希尔茨模型缺陷的本质所在,同时对交通流三段模式的产生机理进行了探讨．

不同CACC渗透率条件下的混合交通流稳定性分析

未来协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆和传统车辆混合交通流的稳定性决定了CACC技术对交通拥堵、能耗排放的改善程度.鉴于此,研究不同CACC渗透率时这种混合交通流的稳定性.应用基于轨迹数据标定的IDM(Intelligent Driver Model,IDM)模型和由加州伯克利PATH实验室实车测试验证的CACC模型分别作为传统车辆跟驰模型和CACC车辆跟驰模型.依据传统车辆在扰动下的稳定性,确定高稳态速度和低稳态速度,并考虑两种车型相对数量、相对位置的随机性,设计数值仿真实验.实验结果表明,在高稳态速度下,不同CACC渗透率时混合车队均整体稳定;在低稳态速度下,当CACC渗透率较小时,车队整体不稳定,CACC渗透率需达到50%以上时,才有可能使得混合车队由不稳定转变为稳定.

假设速度服从截断正态分布的公交车队密度离散模型

基于实地收集数据,针对我国大城市主道路上公交车流量普遍较大的情况,考虑公交车有别于小汽车的特有的运行特性,引入公交车停站平均延误参数,利用截断正态分布建立了相邻交叉口有停靠站的公交车队密度离散模型,分析了上游交叉口的排队公交车辆在绿灯放行后往下游道路行驶过程中的离散特性,利用分段函数方式构造了公交车队在时空坐标上的交通流密度分布函数.针对相邻交叉口有一个停靠站的信号协调控制实例,提出了在某一时刻公交车队头部驶过和尾部未驶过下游断面的车辆数计算公式,推导了上下游交叉口断面处的流量分布模式,结合实测数据分析验证了该模型的有效性.