ARZ交通流模型的时滞边界控制

当使用时滞控制器(即瞬时位置和时滞位置线性组合的边界反馈控制律)控制Aw-Rascle-Zhang(ARZ)交通流模型时,闭环系统的指数稳定性与控制器增益以及时滞参数的选取有较大的关系。旨在建立时滞偏微分方程系统的适定性,并定量求取参数稳定域。首先,结合时滞反馈控制策略,建立偏微分方程-偏微分方程(partial differential equation-partialdifferentialequation,PDE-PDE)耦合闭环系统。第二,采用算子半群方法将闭环系统改写为抽象发展方程的形式,进而讨论系统算子的可逆性及闭环系统的适定性。第三,构造加权严格Lyapunov函数,精确求解出闭环系统指数稳定时反馈参数及时滞值所满足的条件,求得的稳定域为抑制交通流的振荡提供了理论依据。最后,借助MATLAB数学软件进行数值模拟,仿真结果验证了时滞控制器的有效性。

基于非线性交通流模型的交通子区边界控制策略研究

城市交通流具有复杂的非线性动态特征,用简化的线性交通流模型无法准确描述交通流的非线性特征。因此,在考虑扰动对子区边界控制影响的基础上,首先建立了考虑扰动的非线性城市宏观交通流模型,该模型能够更好地描述实际交通流的运行情况。其次,结合城市交通流运行的周期性特点,设计了基于迭代学习控制的子区边界控制策略,并利用Lipschitz条件和偏导数分析了迭代学习控制律的收敛性。最后,通过仿真案例验证了基于非线性交通流模型的交通子区边界控制策略的有效性。

高速交通工程安全监管中的交通流模型及其应用研究

本研究主要针对高速交通工程的安全监管问题,提出了一种交通流模型,并探讨了其在安全监管中的应用。首先,通过深入的文献调研和实地考察,详细分析了高速交通工程的安全性现状、存在问题及其影响因素。接着,结合高速交通工程的具体特点,构建了一种适用于高速交通工程的交通流模型,该模型能够有效地预测高速交通流的行车状态,从而对故障预警、事故预防等方面具有重要的指导意义。然后,通过具体的实验研究,验证了该交通流模型的有效性和实用性,研究结果显示,利用该模型进行监控,可以显著提高高速交通工程的安全性。最后,结合实际工程案例,探讨了该交通流模型在高速交通工程安全监管中的具体应用方式和步骤,为高速交通工程安全监管提供了一种新的理论方法和技术手段。总的来说,研究表明,该交通流模型对于提升和优化高速交通工程的安全监管工作具有重要的理论和实践价值。

融合多源信息的元胞自动机交通流模型

针对智能网联汽车受环境天气影响易发生交通事故等问题,提出了融合多源信息的元胞自动机交通流模型.首先提出云端环境下多源信息流收集与高精地图数据融合方法,通过神经网络融合多源信息与高精地图,实现地图动态更新,为自动驾驶车辆提供更加精确的路径规划,以有效避免交通事故发生.其次,以多源信息收集模型为基础,搭建双车道交通流元胞自动机模型,从安全距离模型、跟驰规则、换道规则等方面与人工驾驶模型进行对比,以说明融合多源信息的元胞自动机交通流模型的优越性.最后利用MATLAB进行仿真.结果表明:相较于人工驾驶模型,融合多源信息驾驶模型能够增大交通流量,减少交通拥堵,且在短时间内达到稳定状态,从而将道路通行效率提高了27%.

基于跟车思想的一维元胞自动机交通流模型

提出一个改进的一维元胞自动机模型来模拟周期性边界条件下高速公路上车流运动· 基于跟车模型的思想 ,根据所研究车辆与其前方紧邻车辆之间的间距和相对速度来确定该车的运动 ,间接地反映了次近邻车辆的影响· 通过引入安全间距来描述高速运动车辆接近前方缓行车辆时的减速行为 ,并利用随机减速概率来反映减速行为中的随机因素· 由于安全间距的引入 ,当减速概率大于零时在较高密度下就出现完全的阻塞相· 同时在本模型中采用的是有条件减速 ,因而可以较好描述交通实测中观察到的现象· 在临界密度附近 ,车流运动处于亚稳态并呈现出滞后现象· 由于本模型对于车辆微观运动的合理描述 。

车路协同系统下多智能体微观交通流模型

介绍车路协同系统(cooperative vehicles infrastructure system,CVIS)下车辆多智能体(vehicle multi-agent,VMA)的概念及其属性列表.提出传统交通环境和CVIS下的车辆决策机制,分析两者在交叉口及路段上对于交通状态判断与决策的差异.建立CVIS下的单车道微观交通流模型,给出车辆的微观动力学模型,包括加速模型和减速模型,同时考虑交叉口的信号灯对车辆行为的影响.最后,数值试验将分析车辆在两种不同环境中的时空轨迹图以及宏观的交通参数.结果表明:CVIS下的车辆比传统交通环境下的车辆总行驶时间、平均行程时间以及平均延误均有极大降低,提高了通行的效率;车队车头时距降低、速度方差减小,提高了车队行驶的稳定性.

单速及多速车道元胞自动机交通流模型研究

通过计算机数值模拟 ,得到了单速车道和多速混合车道元胞自动机交通流模型的基本图 ,并对这两种模型的交通流特性进行了分析和讨论 .

大城市高架路实测数据分析与交通流模型研究

对上海市中心延安高架路一个路段交通流进行长时间录像拍摄,提取到"车速-车头间距"有效数据26000余对.应用该批实测数据,对多种常见交通流速密关系模型进行比较研究后发现,一维管流模型在我国高速道路交通流参数计算中具有优势.提出采用变参数一维管流模型刻画交通流非线性特征的基本方法.

三车道元胞自动机交通流模型研究

在Nagel-Schrekenberg(NS)元胞自动机交通流模型的基础上,提出了一种高速公路三车道元胞自动机交通流模型.该模型中所有的车辆均遵循相同的演化规则,并允许车辆以一定概率换道.根据计算机数值模拟,研究了车辆减速概率、换道概率对车流量、车道利用率影响关系,结果表明,在相同情况下,此模型所得到的基本图显示出交通流量比单车道NS模型大,并且发现减少不必要的车辆换道行为可以使驾驶更安全.这些研究为管理三车道的道路系统提供了一定的参考依据.

公交车与社会车辆混合行驶下的交通流模型研究

速度在交通流模型中通常定义为路段车辆的平均行驶速度。但是当路段上社会车辆与公交车辆混合行驶时,社会车辆的平均速度往往要高于公交车辆的平均速度,如果将路段所有车辆的平均行驶速度作为公交车辆的平均速度或社会车辆的平均速度是不合理的。因此,通过对实测数据的分析,本文分别建立了公交车辆与社会车辆的速度模型,这两个模型为正确地分析路段车辆的运行状态、合理地计算车辆路段行驶时间提供了参考。

二维主干道CA交通流模型的研究

提出一个二维二速主干道 CA交通流模型 ,并对该模型进行计算机模拟 ,考察模型的各种参量在模型中所起的控制作用 .

宏观交通流模型参数的迭代学习辨识方法

利用宏观交通流行为的重复性特性,将快速路宏观交通流模型转换为包含此模型的一般离散时间非线性系统模型,然后针对此一般离散时间非线性系统模型设计了基于迭代学习的宏观交通流模型参数辨识算法.严格的理论推导证明了这种参数辨识方案的收敛性和鲁棒性.仿真结果验证了该算法的有效性.

考虑自适应巡航车辆影响的上匝道系统混合交通流模型

在考虑自适应巡航(adaptive cruise control,ACC)车辆的交通流模型的基础上,建立了考虑ACC车辆影响的上匝道系统混合交通流模型,研究ACC车辆引入对上匝道交通系统交通流的影响.为了描述ACC车辆和手动驾驶车辆在交通流运行中的差异,分别构建了基于常车头时距原则的ACC车辆跟驰子模型和手动驾驶车辆MCD元胞自动机子模型;基于上匝道车辆合流驶入主线的需求,建立了换道子模型,引入了表征驾驶员换道心理的参数λ.通过对混合交通流模型进行数值模拟发现,ACC车辆的混入可以有效改善上匝道系统交通流的运行,降低合流等事件对于交通流运行的影响,抑制交通拥堵的时空范围及拥堵强度,提高交通流的平均速度和流量.此外在混合交通流模型中,ACC车辆期望车头时距Hd的减小与换道心理参数λ的增大均可以提高混合交通流运行的速度和流量,而合流区长度lw对混合交通流影响则因上匝道车辆驶入概率的不同而存在差异.

基于实测数据的交通流模型比较研究

依据上海延安高架路段的交通流录像资料提取的26000余组实测数据,作出流量-密度图,发现随着路段整体平均密度的递增,Kerner指出的低密度自由流阶段的曲线特性越来越不明显;而在整体平均密度较低的情况下,又存在一定数量的高速度高密度数据.利用观测得到的大量数据,在按密度划分的不同区间内对已有的多个平衡函数进行最优筛选,得到分段平衡函数的表达式,使交通流模型更加贴近真实交通状况.最后提出了基于实测数据计算激进型驾驶者比例的方法,该方法的关键在于利用各种经过特征值变换后的平衡函数形式模拟已有数据的区域边界.

VDR混合交通流模型的研究

在交通流VDR模型的基础上,考虑不同类型车辆之间存在的性能差异,其启动、刹车时的随机延迟概率是不同的,从而提出了VDR混合交通流模型.通过计算机数值模拟,得到了混合车辆在不同参数下交通流模型的基本图,并对混合交通流的特性进行了分析和讨论.

一维DCA交通流模型分析

利用 DCA交通流模型模拟了单线路单速的交通情况 ,利用演化规则表达式推导出速度及流量的解析表达式 ,并分析了二粒子最近邻关联随密度的变化情况 .

元胞自动机双车道人车混合交通流模型的研究

以元胞自动机184号规则为基础,建立了双向两车道含行人,自行车和汽车的“人车”混合交通流模型.考虑了两车道间的超车影响.通过计算机数值模拟,得到不同的混合比例下的混合交通流基本图及不同的自行车和行人密度下汽车的交通流基本图.通过分析,得出了混合交通流的几个重要特性.

标定交通流模型时最小统计间隔的选择

利用广佛高速公路的数据，首先比较了以15min、5min和1min为统计间隔统计的各流率区间内的速度、密度均值，以及最高频率出现的速度、密度值，然后比较了以15min、5min和1min为统计间隔的统计结果标定的Greenshields模型和Underwood模型，认为：标定交通流模型时，可采用的最小统计间隔为5min;当模型精度要求为10％时，最小统计间隔为1min．

城市道路交通问题与交通流模型

分析了目前城市道路交通存在的严重问题.从连续性描述、统计描述、离散描述3种研究方式,综述了交通流流体力学模型、气体动力论模型、跟驰和元胞自动机模型的研究进展,分析了主要交通流模型的建模思想、动力学方程(或演化规则)以及研究方法,展望了今后交通流模型的发展趋势.

多车道高速公路的动态离散交通流模型

根据路段流量守恒、匝道流量守恒、交通流量约束等条件 ,建立了一个多车道高速公路动态离散交通流模型。该模型中考虑了车辆改道行驶这一实际交通现象 ,考虑了车辆的起讫节点 (即OD对 )。