The Joint Control of Variable Speed and On-Ramp Metering for Urban Expressway

The traffic performance of urban expressway is subject to non-recurring and recurring events, which may cause heavy congestion and vehicles long queuing on ramps. The low performance may bring more traffic delay to the whole network of urban road. This paper presents a new method, the joint control of variable speed control and on-ramp metering, which attempts to improve the level of traffic operations on urban expressway. By analyzing traffic flow on urban expressway, an optimum control strategy of variable speed and on-ramp metering is established in the paper.

基于A2C的匝道相联交叉口信号控制优化

城市快速路的交通运行效率对于整个城市的顺畅通行至关重要,在早晚高峰期间,受限于相连接辅路的交通承载能力,快速路上较大的交通流量无法顺利从出口匝道驶入目标路段,在匝道上形成排队现象,严重时会导致匝道回溢,使快速路上车道由于被占用而产生交通瓶颈,造成较大的交通出行损失.利用深度强化学习算法进行出口匝道相关联的道路交叉口信号控制优化,将信号灯设为智能体,通过设置检测器,将快速路出口匝道及交叉口的交通运行情况作为智能体获取的状态信息,引入以辅路与出口匝道剩余通行能力之比为动态修正参数的奖励函数,在保证匝道交通运行效率下,完成交叉口信号优化过程.以中国北京市东三环快速路及某关联交叉口为例,借助交通仿真平台SUMO(simulation of urban mobility)及Traci库搭建仿真环境进行实验.结果表明,基于改进A2C(advantage actor critic)算法的信号控制方法在控制效果上优于传统信号控制以及基于深度Q网络(deep Q-network,DQN)算法的信号控制方法,在出行高峰期间能够有效降低匝道回溢的发生概率,有效改善辅道相联交叉口的通行效率.

V2X环境下基于圆风险域的交通冲突识别模型

为提高快速路匝道区域合流冲突的识别精度,并缓解合流冲突提供决策依据,提出一种V2X(vehicle to everything)环境下基于圆风险域的交通冲突识别模型.通过V2X技术实时获取车辆位置和速度,以冲突风险时间为关键参数,分析主线车辆和匝道车辆的不同运动状态特性;引入风险域概念,结合车辆运动学,构建基于圆风险域冲突识别模型,进而通过两圆的位置关系表征两车之间的运动关系,实现交通冲突的识别;为细化冲突风险程度,采用累计频率曲线法判定冲突风险程度等级.仿真结果表明,采用冲突识别模型的识别率相比未采用时提高25.81%,说明该模型能有效识别匝道合流冲突,提高通行效率,并可为V2X环境下匝道合流车辆提供安全预警.

基于混合策略改进ASO-LSSVM的风险驾驶行为分类识别

为解决现有智能算法在优化支持向量机识别风险驾驶行为过程中收敛速率缓慢和误差较大的问题。首先,采用Tent映射取代原子搜索优化算法(ASO)种群初始化随机设置的方式,增加原子种群多样性和质量;其次,使用逐维小孔成像反向学习与柯西变异混合机制,提高原子个体择优位置的多样性,克服ASO算法易陷入局部最优和过早收敛的问题;最后,通过引入自适应变螺旋搜寻策略改进原子个体位置更新过程,以提升ASO算法的全局搜索能力,实现全局搜索和局部开发间关系的有效平衡,缓解ASO算法易陷入局部最优和收敛精度不足的问题。以上海北横通道出口匝道车辆轨迹数据为输入,使用混合策略改进ASO算法寻优求解最小二乘支持向量机(LSSVM)参数,构建基于混合策略改进原子搜索优化最小二乘支持向量机IASO-LSSVM的快速路出口匝道风险驾驶行为分类识别模型。数值仿真实验结果表明:IASO算法在12个基准测试函数数值仿真结果的平均值、标准差、最佳适应度和最差适应度等方面均更接近最佳优化值。IASO-LSSVM模型相较于ASO-LSSVM和LSSVM等模型的风险驾驶行为分类识别结果误差指标正确率、精确率、召回率和F1值分别增加11.5~24.5、14.1~29.0、15.1~28.6和14.7~31.2个百分点,且在不同类型风险驾驶行为识别结果中误差变化范围最小。IASO算法参数寻优求解精度和收敛速率优于ASO算法,且IASO-LSSVM模型可用于不同类型风险驾驶行为精准识别,可为车辆行驶轨迹状态合理判别,制定风险驾驶行为预警防控措施提供数据支撑与理论依据。

高速公路互通立交小半径匝道车辆行驶轨迹特征分析

为明确高速公路互通立交小半径匝道的车辆行驶轨迹特征和驾驶模式,使用无人机在四川省2处高速公路互通立交上空进行高空拍摄,利用视频分析方法采集了小半径匝道上汽车行驶的轨迹数据、速度及行驶轨迹坐标等。通过分析行驶轨迹与车道线的占用关系,得到了不同车型轨迹与不同行驶阶段之间的关系,明确了不同小半径匝道下的行驶轨迹偏好,并分析了运行速度对不同类型车辆行驶轨迹的影响。采用三点定位法计算得到轨迹曲率,分析了小半径匝道的曲率特征,确定了轨迹曲率与匝道曲率之间的差异及其轨迹横摆特点。结果表明:匝道行驶的车辆中,小客车在小半径匝道缓和曲线段的轨迹线束宽幅宽于重型汽车,在圆曲线段对车道线的侵占较为明显;将行驶过程中车辆的驾驶偏好分为3类,A型喇叭口外环匝道上外侧压弯的小客车和重型汽车运行速度较高,对角象限双环式匝道上内侧切弯的小客车和正常行驶的重型汽车运行速度较高;小客车和重型货车在2种小半径匝道上的轨迹曲率整体大于道路设计曲率,对角象限双环式匝道上车辆轨迹改变的幅度和频率较高。

高架出口匝道下游交叉口信号控制方法研究

城市高架快速路与地面道路,主要通过出口匝道及其下游交叉口进行交通转换,高峰时段出口匝道及下游交叉口交通拥堵频发。以元胞传输模型为基础,构建出口匝道及下游交叉口交通预测模型;采用动态调整周期时长和信号相位的控制策略,建立基于元胞传输模型的交叉口信号控制模型。以排队长度、绿灯和周期时长为约束条件,以各进口道加权平均延误为目标函数,进行信号配时动态优化。以成都市实例匝道和交叉口进行验证,表明本文提出信号控制策略可有效降低此类交叉口的饱和度、延误和排队长度,提升其通行效率。

基于匝道控制及尾气计算模型的高速公路绿色交通管理研究

随着高速公路车辆的增多,大量汽车排放的尾气导致高速公路附近的环境受到极大的威胁。匝道是在立交处连接立交上、下道而设置的单车道单方向的转弯道路。在高速公路的道路上通常都设有一个控制与检测点。为了提高高速公路附近的自然环境质量,研究提出了一种基于匝道控制和尾气计算模型的策略,该策略通过对匝道控制进行优化,减少车辆在道路上的停留时间,从而减少尾气排放。对研究提出策略的实际应用效果进行分析,结果说明,研究提出的交通策略可有效减少汽车尾气,从而提升高速公路附近的环境水平,促进绿色交通的发展。

苏州中南中心工程桩永临结合坡道设计与施工

超深基坑安全与施工进度息息相关,土方开挖与转运速度是基坑施工进度的重要影响因素。苏州中南中心项目利用前期工程试桩、试验锚桩及一柱一桩永临结合作为临时运输坡道竖向支撑,节约深基坑土方开挖过程中转土、吊土时间,有效加快施工进度,确保基坑安全,同时节约成本,取得良好综合效益。

基于改进卡尔曼滤波和状态观测器的井下信号灯闭锁控制

在非煤矿山井下斜坡道运输过程中,由于井下UWB动态定位精度不足、车辆定位卡采样间隔长和数据丢失等,传统信号灯闭锁控制方法效果较差。针对该问题,提出一种基于改进卡尔曼滤波和状态观测器的井下信号灯闭锁控制方法。分析了基于UWB的井下车辆定位原理,给出了适合非煤矿山井下特点的信号灯逻辑判定方法。提出一种强跟踪卡尔曼滤波算法,通过强跟踪自适应方式对卡尔曼滤波算法进行改进,在计算预测误差时加入时变渐消因子,提高定位精度;根据滤波后所得的后验距离与速度值预测出车辆到达门限的时间,解决离散数据采集导致的控制滞后性问题,提高信号灯闭锁的可靠性和及时性。采用远程状态观测器评估信号灯闭锁控制效果,基于时域自动跟踪的统计,实现了闭锁可靠性的量化评估。仿真结果表明,改进卡尔曼滤波算法后,车辆动态与静态位置误差分别降低25.67%和27.19%,动态与静态速度误差分别降低25.28%和34.73%,信号灯门限逻辑响应更快。井下工业性试验和应用结果表明,采用强跟踪尔曼滤算法后,井下信号闭锁成功率达99.5%以上,有效提高了井下斜坡道岔路口信号闭锁控制的实时性和可靠性,保障了井下车辆的安全行驶。

复杂地质条件下措施斜坡道法施工破碎硐室

某金属矿山破碎硐室设计掘进断面为98.07 m^(2),该硐室位于软弱岩层中,围岩松散破碎、自稳性差,围岩等级属于Ⅳ~Ⅴ类岩。由于大断面硐室施工时围岩应力分布复杂且施工难度大,在软弱岩层中的破碎硐室施工采用了措施斜坡道法。从主运输通道的中段开始挖掘措施斜坡道至破碎硐室水平位置,然后分层施工破碎硐室,并配合凿岩台车、铲车和锚杆台车等机械化设备进行作业。这一方案有效地加快了施工进度并减少了工作面作业人员数量,最终安全顺利地完成了破碎硐室的施工。通过采用措施斜坡道法实现了对破碎硐室安全、高效和快速的建设。

某枢纽集疏运系统工程方案交通组织设计分析

大型交通枢纽由于汇聚大量客流,交通问题往往是其中难以解决的症结。结合实际枢纽项目集疏运系统总体方案中的交通组织设计,针对枢纽停车场进出口区域交通组织困难的问题,提出多种方案,并综合交通效率、建安费、安全性等进行比较分析,最终得出实际可行的设计方案,可有效提升枢纽内部及周边车辆运行效率。其内容可为国内同类工程提供借鉴。

高速公路出口匝道通行效率分析

以GoogleEarth软件作为观测工具,在大量观测的基础上,从匝道构造型式可能对交通流运行特征的影响角度,总结了影响匝道类型划分的主要因素,并最终将我国的高速公路出口匝道分为4类.在此基础上,以主线上游段、匝道中游段、主线下游段的车辆运行速度作为评价指标,采用TISI仿真的方法,以A型出口匝道为例,分析了输入交通量、大型车比例、出口转向率等因素对通行效率的影响,并确定了相关参数的影响范围.最后,在出口转向率为20%,大型车比例为40%的条件下,定量分析了各类型出口匝道通行效率随输入交通量的变化规律,比较了4种类型出口匝道通行效率的优劣,并对其适用条件和实际应用中应重点考虑的问题进行了说明.

盖世理新建仓储项目金属屋面板施工技术

以盖世理(无锡)新建仓储及配套用房项目为例,分析了超长金属屋面板在垂直提升过程中遇到的问题,通过三种方案比选并予以改进,用不上人的索道运输方式垂直提升金属屋面板,提升中借助屋面板现场成型时的出板推力。在不增加成本的基础上,只要场地规划合理,即可巧妙的化解场地限制对大型金属屋面板提升作业带来的困难。对金属屋面板在安装过程中需要注意的质量控制要点和注意事项进行了详细介绍,对类似工程的施工具有良好的借鉴意义。

城市快速路人口匝道控制方法

以北京快速路为研究对象,基于典型路段调查数据对快速路的交通流特性进行了分析,提出了入口匝道优化控制方法。采用时间占有率与速度两个参数作为控制变量实现入口匝道的反馈控制机制,以两者的综合控制效果确定入口匝道的调节流量。采用模式识别中的线性判别函数对模型中的临界阈值进行标定。利用VISSIM对提出的控制方法进行了模拟验证。结果表明:与无信号控制方式相比,本文方法可提高主线平均速度8%左右,减小行程时间7.2%。

快速路可变限速与匝道控制协同优化策略

可变限速控制和匝道控制是快速路交通控制的主要手段,本文对两者的协同优化策略进行了研究.借助智能车路协同系统强大的信息感知能力,通过引入微观交通流信息,对经典METANET模型进行了改造,构建了可变限速控制影响下的微观METANET模型,实现了一种新的可变限速控制策略,同时,采用ALINEA算法,对入口匝道进行了优化控制,实现了两者的协同优化.最后,基于实际道路和交通流数据搭建了仿真平台,对微观METANET模型和协同优化策略的有效性进行了验证.仿真结果表明,微观METANET模型具有良好的交通流预测效果,协同优化策略能有效地改善快速路交通流状态.

城市高架路出口匝道衔接路段交通组织方法研究

本文对大城市高架道路出口匝道衔接路段的交通组织方法进行了研究,分析了不同的交通组织方式对交通运行的影响,提出了各种衔接路段交通组织方式的适用情况,为出口匝道衔接路段及其关联交叉口的交通设计提供理论依据。

匝道测控的模糊设定

对20世纪80年代中期兴起并紧密结合现代科学技术进步的一门新兴学科—智能运输进行了介绍。针对智能运输中匝道测控的动态演变过程,对匝道测控的内涵与属性进行讨论,给出匝道测控的模糊设定模型。文中还指出在匝道测控研究中面临的问题,对匝道测控的进一步发展进行展望,对开展智能运输中匝道测控的研究具有启迪作用和现实意义。

智能运输中匝道监视的神经网络模型

针对智能运输中匝道监视的动态演变过程、非稳定流向问题、智能运输中的模糊性、复杂性和高度自动化系统的稳定性要求的极端可靠性和健壮，对匝道监视的内涵与属性进行讨论，探索匝道监视的运行机理，给出处理匝道监视的神经网络模型，建立逼近网络摄动演变系统，对智能运输基本原理和内在规律的研究将具有重要的理论意义和现实意义。

城市高速道路交通控制方法研究的回顾与展望

本文首先阐述了城市高速道路交通系统存在的关键问题和交通控制研究的必要性 ,然后通过高速道路实测曲线说明了该类型交通控制的特点 ,并对现有的城市高速道路控制三种方法进行评述 ,从中选择了现在广泛采用的入口匝道控制法进行深入探讨 .在详细论述各种入口匝道控制方法的适用场合和局限 。

连续下坡路段交通安全的改善措施

分析运营阶段连续下坡路段事故特征以及存在的突出问题,借鉴国内外典型连续下坡路段安全改造的经验,提出了一系列连续下坡路段的安全改善措施。道路管理部门可以合理运用这些措施,减少交通事故,提高连续下坡路段的安全性能。