城市路网动态交通模型建模及实例应用

以动态交通运行分析和管理评估为目的,提出城市路网动态交通模型的构建流程,总结四个关键技术问题:动态OD反推、交通流特征参数标定、动态交通分配方式选择和情景参数标定;在此基础上,采用虚拟路网的测试结果直观呈现动态交通模型的主要功能特点;最后,采用INTEGRATION构建北京实际区域路网动态交通模型,评估分析匝道控制方案和事故应对方案的实施效果。

信号道路网动态路段行程时间有度排队模型

通过分析确定当路段动态驶入流率为小交通流和远超饱和交通流时明显地存在路段行程时间与车辆排队长度有关.因此,提出了一个全新的信号道路网有度排队模型(SQ模型),确定在各种不同驶入流率的形态下动态路段行程时间,其中既包括自由流行程时间,又包括出口处排队延误时间及其相关的计算模型和方法,并用实例分析并检验了模型的计算效率.

交通规划中的动态路网及其模型研究

用传统的路网模型表现动态演变中的路网 ,存在数据冗余过大和无法揭示动态性的缺点。为此 ,改进了传统的路网模型 ,使得路网的拓扑结构与数据物理上相分离、逻辑上相结合。提出了动态路网的概念 ,研究了其特征 ,在改进后的传统路网模型基础上建立了动态路网模型 ,并对模型的应用进行了实例分析。该模型用方案树与邻接表描述动态路网的拓扑结构 ,用数据库存储路网数据 ,达到了尽可能减少数据冗余度并有效揭示动态性的目的。动态路网模型对于交通规划中的路网模型优化具有重要的意义 ,有进一步研究和应用的价值。

城市道路网运行实时动态评价理论和技术研究

从道路网运行的基本特性入手,着重分析了路网运行的随机波动性、递延传导效应和周期规律性。在此基础上,剖析了迄今国内外一直沿用的道路"负荷度"路网评价理论的局限性,提出一套适用于路网整体实时动态评价的理论和技术方法,解决了无盲区实时数据采集与处理、路网运行时空动态分析、评价指标阈值标定等关键技术难题,为交通战略规划、实时动态路网功况诊断等提供了全新的技术手段,北京市的实证研究初步证明了所提出的理论和技术体系科学、有效、实用。

危险品泄漏事故后动态路网应急疏散研究

在建立以最短车辆总疏散时间为目标的应急车辆疏散模型过程中,考虑路网上的车流是时变的,以动态交通流分配理论对应急车辆流进行优化分配。基于计算的复杂性和粒子群算法(PSO)的优点,采用PSO对模型进行求解。算例试验结果表明,优化后的方案能够减轻整个疏散车辆的拥堵程度,为应急管理部门决策提供理论支持。

动态路网下多车型车辆路径问题研究

考虑城市路网拥挤程度受城市工商业分布和居民集散特征影响,将路网拥挤情况沿时间轴展开,为确定最佳出发时刻以及服务线路,以配送成本最小为目标函数,构建了考虑服务途中动态拥挤的多车型车辆路径模型,设计了求解该模型的改进遗传算法。计算结果表明:运用本文提出的算法,求解得到最低费用为1085.8元,运输里程为43.51km;运用最短路车辆路径模型,最低费用为1092.7元,运输里程为43.15km。虽然运输里程增加了0.83%,但总费用却降低了0.63%,符合总成本最小的目标函数要求。可见,模型可行,算法有效。

基于物联网和公交线路的动态路网交通流采集

为了基于路网交通流信息实现动态路径诱导系统,提出通过物联网和公交线路进行路网交通流信息动态采集方案。在各公交站台安装RFID读写器,每辆公交车粘贴RFID电子标签,通过站台子系统采集运营公交车辆到站时间,利用Zig Bee技术将公交车辆、站台系统和交通管理中心连接起来,将运营的公交车辆到达每个站点的时间传递给交通管理中心,交通管理中心根据公交车辆预计到站时间与实际到站时间的延误情况来估计路网交通流,估计出的路网交通流信息可以提供给城市路径诱导系统作为实现动态路径诱导的依据。

基于动态路网的分布式邻近目标查询算法

提出了一种基于实时路况信息的分布式邻近目标查询算法,采用基于Voronoi图的划分将地理信息存储在离它最近路口的智能摄像头上,实时路况信息由智能摄像头采集,通过对路口的畅通程度进行建模,估算出路口间通行所需要的时间。当有车辆查询邻近目标时,网络中的智能摄像头根据所在路口的畅通程度和到邻近路口的距离,在分布式查询过程中加入延时转发机制,广播目标路径询问的数据分组,使数据分组的发送能模拟当前的路况进行传输,从而获得到达邻近目标的路径。基于真实数据的实验结果表明算法是有效的,处理大量并发查询时的性能优于现有方法。

基于动态路网节点的Dijkstra算法路径规划研究

传统Dijkstra算法随着路网节点数目的增多，其时间复杂度成节点数目平方级增加，现有的Dijkstra改进算法无法动态改变原路网节点数目从而影响算法的计算效率。本文提出一种能够动态增加和删除路网节点的Dijkstra算法，提取原始路网模型中的边界角点、十字交叉节点、T型交叉节点以及有其他四条以上路段通过的节点，剔除这些节点之间构成的路段上的其他任务点得到一个新的优化路网模型，保留有原始路网模型的骨架结构的同时简化了路网结构，从而使时间复杂度降低，提高其运行效率。仿真表明，改进算法能够实现动态增删路网节点，在同一路网环境中，随着路网节点数目增多，传统算法耗时越来越大，而改进算法基本维持不变，验证了改进算法的可行性和有效性。

动态路网中基于实时路况信息的分布式路径生成算法

动态路网中的寻路问题在交通诱导和交通流仿真中有重要意义。提出一种基于实时路况信息的分布式路径规划算法,根据安装在道路路口的智能摄像头所采集到的交通参数对路口的畅通程度进行建模,估算车辆在路口间通行需要的时间。当有车辆需要交通诱导时,通过智能摄像头之间的网络进行基于网络路由思想的分布式最短路径寻路,在寻路过程中加入延时发送机制。网络中的智能摄像头根据车辆所在路口的畅通程度和到邻近路口的距离设置一定的延时,来广播路径询问数据包,使数据包能模拟当前的路况,从而有效、迅速地获得路径规划的结果。

基于三改四化后常德动态路网模型的改进遗传算法的研究

随着时代经济的飞速发展,现代化社会进程不断加快,而常德城区机动车的数量与日俱增,常德政府于2013年大手笔实施了三改四化工作,从根本上缓解了交通拥挤的现状,同时也极大地改善了交通环境。然而,在多方面因素的影响下,比如说天气、人力物力等各方面的因素影响,三改四化工作还未能在常德所有城区全面铺开建设,还是存在一定的交通问题,多多少少成为影响常德发展的消极因素。在对三改四化后常德动态路网模型的改进遗传算法进行研究时,分析了动态路网模型和动态最优路径模型,具体探讨了基于遗传算法常德动态路网模型的改进。

动态路网下带时间窗车辆路径规划问题研究

为调解动态路网下配送成本与服务质量之间的矛盾,提出一种基于动态路网的VRPTW模型和算法。在VRPTW基础上,引入道路通过系数反映各路段不同时段路况信息,以成本最小为目标建立模型并利用改进遗传算法进行求解。选取Solomon测试数据集对模型及算法进行测试,结果显示,动态路网VRPTW最优解在增加1.93%行驶距离的同时可以提升8.45%的服务满意度。该研究对于激烈市场竞争环境下物流配送企业提升服务质量具有一定的借鉴意义。

顾及天气影响的动态路网最优路径研究

针对雨雪雾天气影响下的动态路网最优路径问题,概括了天气影响行车的因子,基于停车视距模型进行了顾及天气影响的安全车速计算。在此基础上,将行车的时间和费用作为路阻,并结合现有交通模型,采用最大似然估计法确定了路阻函数,论述了在天气和交通状况已知的条件下,如何构建动态路网模型,并提出一种求解动态路网最优路径的算法。

交通动态路网模型与能耗最优路径诱导

针对智能交通诱导中出行者路径选择以及汽车能耗问题,对路网模型及能耗最优路径进行了研究。在传统图论方法基础上建立动态路网模型,细化路段和交叉口处的动态信息,加入交叉口处排队车辆数及排队等待时间;并分别计算路段和交叉口处匀速及怠速时的汽车行驶能耗,进而建立了能耗最优路径诱导模型;再将能耗融入到蚁群算法的信息素更新规则中,用改进后的蚁群算法进行实验仿真。仿真结果验证了动态路网模型的有效性,得到的能耗最优路径能够有效减少行程内10%左右的能耗,达到节能减排的目的,符合实际需求。

密度聚类划分时间段的动态热度路网构建

为减少构建路网计算量,快速获取交汇口,提出停留点扩展法。分析停留点空间分布特性,仅根据停留点的相关性进行扩展,减少轨迹点遍历,实现交汇口的快速获取。为准确将静态热度路网转化为动态热度路网,提出密度聚类划分时间段法。对轨迹点使用密度聚类,计算聚类结果中各个时间段的热度,作为边的动态热度,实现动态热度路网构建。实验结果表明,停留点扩展法能够减少计算量,快速获取交汇口;密度聚类划分时间段法可以根据不同时段轨迹点密度变化合理划分时间段,实现动态热度路网构建。

考虑充放储一体站与电动汽车互动的主从博弈优化调度策略

针对大规模电动汽车(electrical vehicle,EV)接入微电网造成的负荷压力,提出一种考虑充放储一体站(charging-discharging-storage integrated station,CDSIS)与EV互动的主从博弈优化调度策略。首先,通过建立CDSIS模型,并针对CDSIS多场景进行分段设置。其次,建立动态路网模型并结合EV出行特性,预测城市区域路网约束下的EV充电负荷时空分布。并根据预测结果建立EV及CDSIS多目标主从博弈优化调度模型,对EV用户、CDSIS收益进行多目标协调。最后,以某城市主城区域部分交通路网结合IEEE33节点配电系统进行仿真,分析电价与CDSIS储能设备容量对城市区域内EV用户和CDSIS站收益的影响。结果表明,所提主从博弈模型与调度策略能够使得EV用户与CDSIS双方得到最大收益。

基于人物状态自动机的实时动态寻径算法优化

路径搜索是实现游戏中的角色逼真行走的关键技术之一。针对游戏动态路网中寻径极易陷入陷阱且寻径效率不高的问题,将人物状态自动机和加权的LRTA*算法相结合,提出了基于人物状态自动机的实时动态寻径算法。通过改变估价函数值更新规则与解时间和解质量相结合,加快算法收敛速度,并引入人工搜索标志,完成对LRTA*算法的优化。测试结果表明,该算法有效提高了路径搜索的速度,并使搜索得到的路径平滑自然。

城市快速路动态网络交通流建模及仿真研究

文章从系统角度和网络层面,介绍构建城市快速路动态路网交通流模型的意义和其在交通仿真中的应用,从软件实现角度。

基于模糊Borda法的电动汽车负荷对配电网影响综合评估研究

电动汽车行业的高速发展必将对电网运行带来巨大压力,因此需要通过电动汽车对配电网影响的精准研究得到应对之法。本文构建了电动汽车充电负荷时空分布预测模型以及电动汽车接入配电网综合评估体系。首先,运用多源数据、多因素能耗模型、动态路网模型以及路-电耦合理论预测电动汽车充电负荷时空分布结果;其次,从合理性、安全性、经济性、可靠性以及环保性5项准则出发构建相应的量化指标,建立综合评估体系;最后,运用综合赋权法得到指标权重集,并运用模糊Borda法集合多种综合评估方法,协调各评价方法对评价对象的主客观性影响从而得到综合评估结果。最后,以上海某地区为例进行算例仿真,验证了本文方法的可行性。