考虑异质交通流的随机参数优化速度跟驰模型

为分析交通流异质性对车辆跟驰行为的影响,基于随机参数线性回归方法改进优化速度函数.根据分位数回归对交通流速度-密度数据进行分类,对每个类别数据进行随机参数线性回归,并得到不同类别的改进优化速度函数与假设检验结果,结合改进的优化速度函数和全速度差跟驰模型建立随机优化速度跟驰模型,利用傅里叶变化理论对跟驰模型进行稳定性分析,并搭建环形车道仿真平台对跟驰模型进行数值实验.结果表明,分类处理后的随机参数模型误差较未分类降低28%;随机参数跟驰车队的速度值随着0.5分位点车辆的增多而增大;随机参数跟驰模型车队较固定参数跟驰模型车队更能反映交通流异质性对车队的影响.建立的模型能够提高仿真维度,真实反映交通流的复杂运行状况.

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。

考虑电力-交通耦合网动态协调的EV集群灵活性挖掘与优化调度

电动汽车(EV)作为兼具交通与能量双重属性的跨域主体,发挥其时空灵活性将助力电力-交通耦合网的协调运行。为此,文中考虑电力-交通耦合网综合效益,提出了EV集群调控策略。首先,基于弧阻抗函数构建了动态交通网络加载模型。其次,考虑EV用户的各特征参数存在的差异性与耦合性,构建了单体EV灵活运行域模型,并采用基于zonotope线性近似的闵可夫斯基和算法对其聚合,得到EV集群的时变灵活运行域。在此基础上,提出了动态交通流最优分配下EV集群灵活性调控的双层模型,迭代求解得到上下两层耦合变量构成的瞬时单位流量出行成本,从而引导EV的出行与充放电行为。最后,通过与最短路径引导策略进行比较,验证了所提EV集群调控策略的有效性。

考虑加速度衰减效应的网联车跟驰建模与仿真

为研究未来道路上存在的由网联车(CVs)和普通人工驾驶车辆组成的混合交通流跟驰特性,在智能驾驶员模型(IDM)的基础上,考虑接收到的前车加速度信号衰减效应,类比信号塔信号强度与距离的反比关系,构建基于V2V的网联跟驰车辆间的信号传输模型。基于IDM模型对网联车构建加速度信号衰减的跟驰(AACF)模型,利用V2V环境下的城市道路跟驰数据对模型中参数进行标定以及修正。此研究选取优化速度模型(OVM)作为人工车跟驰模型,AACF作为网联车车跟驰模型,设计数值仿真试验。为了能够测试网联人工混合车流的队列稳定性,在数值仿真试验中人工加入了头车的速度扰动。此研究在头车速度随机扰动的情况下,对于不同网联车渗透率随机分布的混合交通流队列跟驰稳定性进行了测试。利用了MATLAB进行数值仿真试验,并通过X-T与V-T图像进行不同网联车渗透率情况下的队列跟驰行为分析。结果表明:在头车进行相同扰动的前提下,不论头车在加速还是减速过程中,AACF跟驰队列的速度最大极差均比IDM的小,这表明AACF模型更能体现网联车的驾驶特性。对于混合交通流,随着网联车渗透率的增加,交通流的速度扰动减小,安全系数提高;且当网联车渗透率达到0.6时,混合交通流可以处于稳定的驾驶状态;且在网联车渗透率超过0.6后,混合交通流的稳定性趋于稳定。

与车辆跟驰理论统一的一维交通流动力模型研究

本文从交通流的连续性假设开始 ,将交通流中的每一个参数 (包括交通压力 )都在流体流中找到了恰当的比拟。通过理论推导 ,得出了类似一维可压缩理想流体流动的交通流连续性方程、欧拉微分方程和动量方程。并从一维定常交通流的分析研究中 ,得出了交通压力的数学表达式。从而得出了由连续性方程、欧拉微分方程、交通压力表达式和状态方程构成的一维交通流动力模型。论证了该模型与车辆跟驰理论是统一的。

一种新的多速度差交通流跟驰模型

从提高车流的稳定性和降低车流能耗的角度,考虑多辆车相对速度的总体阻尼效应,提出一种多重"向前看"多速度差交通流跟驰模型(MRVOV模型),并将该模型与几种典型的跟驰模型的稳定性及能耗进行比较。结果表明在充分利用前方车辆运动信息的情况下,MRVOV模型能较好的反映现实交通的跟驰效应,仅仅考虑前方较少车辆对当前车的影响,就可以增强车流的稳定性,降低资源浪费,减少对周围环境的污染。

基于改进优化速度函数的跟驰模型研究

为了探究车辆跟驰中车头间距与速度的关系函数,采用高精度车载GPS设备获取了大量基于时间序列的车辆跟驰数据,根据实测车头间距—平均速度关系构建了改进的优化速度函数.对原优化速度函数和改进的优化速度函数进行了参数标定,并对两个函数进行了微观向宏观交通参数的推导,结果表明,改进的优化速度函数能更好地描述车辆跟驰中微观和宏观交通参数之间的关系.最后对基于两种函数的全速度差跟驰模型进行了数值模拟,结果表明,基于改进的优化速度函数的跟驰模型具有更好的稳定性.

空中高速路交通流的跟驰现象及流量模型

为研究下一代航空运输系统空中高速路的流量模型,针对连接远程、繁忙航线城市对的空中高速路具有航路单向、无交叉、有性能限制、高密度运行的特点,以下一代航空运输系统的运行规则为基础,基于跟驰理论,对单层航路建立了空中高速路交通流微观跟驰模型.通过对空中交通流量密度关系的分析,扩展出空中交通流的宏观流量模型,该模型可用于航路流量优化、安全分析和航路容量评估等.计算结果表明:由微观跟驰模型得出,运行于空中高速路上的航空器间隔越小、速度越快、后机反应强度越小,后机相对于前机的跟驰反应就越强烈;由宏观航路流量模型得出,飞机流中航空器间隔越小、起始速度越大,流量变化就越明显.

基于多车信息的交通流跟驰模型与数值仿真

基于全速度差(full velocity difference,FVD)模型,考虑多车信息对跟驰车的影响,提出了一种改进的多期望速度与速度差(multi-anticipative velocity and velocity difference,MAVD)模型。通过线性稳定性分析,获得改进模型的稳定性条件,有效增加了交通流的稳定区域。改进模型的运动延迟时间和启动波速更接近实测值,也不产生过高加速度。数值模拟结果进一步表明,改进模型通过考虑多车信息,可以克服FVD模型中低反应系数时出现的负速度的缺陷。

跟驰模型的交通流混沌转化现象的仿真

用M atlab软件编制皮埃莱(B ierley)模型来产生仿真交通流。在一定参数组合情况下,仿真研究交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程。通过分析这种车头间距的变化曲线,可以明显地观察到混沌吸引子的存在,说明基于跟驰模型产生的交通流存在混沌现象,从相图中清楚地观察到了交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程。结合交通流的实际情况,对仿真结果作了分析,最后得出对于研究与应用交通流理论的有益结论。

交通流的流体模型理论

简单介绍了交通流理论的发展概况 ,指出交通流理论在目前有着广阔的发展前景 研究了交通流的流体模型理论 ,从速度 -密度关系出发 ,求得车流密度的一般表达式 由此表达式分析车流密度的变化情况 ,得出车流密度的时空图 同时对有匝道的流体模型理论 ,给出了一种求解流体模型方程的差分格式 ,从而迭代出了车流密度的变化情况 。

尖点突变理论在交通流预测中的应用

运用尖点突变理论从三维空间分析交通流三参数关系 ,并藉此得出我国高速公路通行能力及其速度预测值 .划分稳定流和拥挤流 ,建立符合我国公路交通实际工况下的高速公路速度 -流量模型 ,用实测数据验证了尖点突变理论在交通流预测中应用的可行性 .最后 ,讨论了其应用前景和存在的问题与不足 .

交通流理论发展分析

交通流理论是一门发展中的学科,对传统交通流理论研究内容作了归纳总结,认为其模型的限制条件比较苛刻,因而影响了实际应用效果。随着现代科学技术方法的日趋完善,新的研究方法逐渐被应用于现代交通流理论中,其在应用中更重视模型和方法对真实交通流的拟合效果。通过全面的分析和综述,最后预测了交通流理论的发展方向,认为应该以系统科学的新方法去推动交通流理论的新发展。

基于跟驰模型的交通流混沌转化影响因素的仿真研究

为分析交通流混沌转化机理,利用Matlab软件编制皮埃莱(Bierley)模型来产生仿真交通流时间序列。在一定参数组合情况下,仿真研究了交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程。通过分析这种车头间距的变化曲线,可以明显地观察到交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程;在此基础上,通过考虑模型参数和仿真参数变化的大量仿真试验,应用最大Lyapunov指数改进算法对仿真交通流混沌转化的影响因素进行了理论分析。该研究结果有助于进一步理解、解释诸多交通流混沌转化现象,并为短时交通流预测和智能交通控制提供理论依据。

基于分位数回归的随机优化速度跟驰模型

为了研究交通流异质性对车辆跟驰行为的影响,基于分位数回归方法改进优化速度函数.根据实际交通流数据对改进的优化速度函数进行参数标定,并对参数结果进行假设检验,结合改进的优化速度函数和全速度差跟驰模型建立随机优化速度跟驰模型,利用傅里叶变换理论推导跟驰模型的稳定性条件,并搭建环形车道仿真平台对跟驰模型进行数值实验.结果表明:改进的优化速度函数能更好地反映交通流异质性对交通流的影响;单一分位点车队达到稳定状态的时间与分位点呈正相关;多分位点组合车队随着0.5分位点车辆数的增加,达到稳定状态的时间减少.提出的多分位点车队相比于单一分位点车队可以更真实地反映交通流复杂的运行状况.

基于改进最优速度的车辆跟驰模型及数值模拟

为了克服传统最优速度模型(OVM)单一考虑车间距对最优速度影响的不足,在同时考虑跟驰车与前导车之间的车间距和相对速度对后车跟驰行为影响的基础上,提出一种基于改进最优速度的车辆跟驰模型。通过对模型线性稳定性分析,得到改进模型的稳定性条件,并与OV模型进行比较,发现改进模型的稳定区域显著增加。最后对改进模型进行数值仿真,结果表明基于改进最优速度的车辆跟驰模型能明显增强交通流的稳定性。

一种基于改进优化速度函数的跟驰模型及仿真研究

在全速度差(FVD)模型的基础上,提出一种基于改进优化速度函数的跟驰模型。在改进模型中,优化速度函数除了考虑车间距和速度差的影响外,还进一步利用了前导车的加速度信息以提高交通流的稳定性。利用小振幅扰动法对模型进行线性稳定性分析,得到了模型的稳定性条件。最后与FVD模型进行比较,发现改进模型中自由流稳定的灵敏度系数临界值变小,稳定区域有明显增加。数值模拟结果表明,基于改进优化速度函数的跟驰模型能有效抑制交通流的堵塞。

基于时间序列的高速公路短时交通流最优组合预测

以高速公路短时交通流的特征为基础,基于最优化理论提出了利用时间序列方法构建组合预测模型,提出的组合预测模型是由常用的差分自回归移动平均(ARIMA)和季节性差分自回归移动平均(SARIMA)构成的。该组合预测模型利用最小二乘原理进行权系数的分配,使得组合预测模型的预测精度高于单一预测模型。通过具体的实例分析,验证了组合预测模型的有效性和精确性,这对高速公路实现主动式管理具有重要实践意义。

基于跟驰模型的交通流混沌研究

本文利用Simulink软件，基于皮埃莱跟驰模型，建立了由十辆车组成的车队的动态仿真模型。实验中通过采集车队中不同位置的车辆与其前车辆的车头间距来分析研究交通流程沌现象。通过仿真研究分析，得到的主要结论为皮埃莱跟驰模型产生的交通流存在混沌现象，后车驾驶员对前后车相对速度越敏感越容易出现混沌现象，后车驾驶员对前后车车头间距越敏感越容易出现混沌现象，首车所受干扰振幅越大越容易出现混沌现象。

基于Floyd算法对交通流最优路径选择的研究

目前交通拥堵已成为我国各大城市一项亟待解决的"痼疾"。排解交通拥堵,减少出行时间关键在于合理的规划行车路线。现实生活中最优行车路线的确定不仅要由车辆所经过道路的长度来却确定,还要考虑道路的实时交通情况。以南京市实时交通情况为例,通过搜集南京市部分交通路网的实际数据并结合交通流和排队论等相关理论对车辆在道路上的实际行驶时间进行估计,并在此基础上运用Floyd算法借助MATLAB等相关软件求得交通实际运行情况下的起讫点的最优路径。