城市交通承载力系统动力学评估及多情景预测

为了城市交通的可持续发展,对城市交通承载力的可靠性进行评估和情景预测。重新定义了城市交通承载力,构建基于系统动力学的计算模型。以兰州市为例,对2023-2030年的未来交通在5种情景发展模式下的交通承载力进行可靠性评估和预测。结果表明:系统动力学模型具有较高的精度水平,绝对误差在3%以内。兰州市在5种设定情景下,2030年资源承载力均处于临界可靠状态;环境承载力在环境改善型时达到最高30.88,为基本可靠;社会经济承载力在综合发展时达到最大24.8,为临界可靠。分别提升交通资源和社会经济都会提升相应的子系统承载力,然而交通环境承载力却具有一定的下降趋势,这符合城市交通实际情况,验证了系统之间存在着复杂的正负反馈关系。城市交通承载力呈现出逐步提升的趋势,将在2026年以后均达到20以上,处于临界可靠区间。且综合发展型提升效果最好,2030年相比2022年增长47.2%,已接近基本可靠区间。

低空经济领域城市交通运输的发展思考

随着城市化进程的加速,城市交通运输系统面临着巨大的压力。随着低空经济的兴起,低空领域交通的创新研究与开发应用将有利于缓解拥堵、提高客流与物流的运输效率。文章简要概述了低空经济的内涵与特征,剖析了国内低空经济的发展和应用现状。同时,提出了在低空经济发展背景下,低空领域交通业态和城市低空交通运输系统的发展趋势。最后,对城市低空交通运输发展目标、应用场景和配套设施建设提出若干思考。

基于强化学习的城市场景多目标生态驾驶策略

为了提高智能网联汽车在复杂城市交通环境下的乘坐体验,本文提出一种基于深度强化学习的考虑驾驶安全、能耗经济性、舒适性和行驶效率的多目标生态驾驶策略。首先,基于马尔可夫决策过程构造了生态驾驶策略的状态空间、动作空间与多目标奖励函数。其次,设计了跟车安全模型与交通灯安全模型,为生态驾驶策略给出安全速度建议。第三,提出了融合安全约束与塑形函数的复合多目标奖励函数设计方法,保证强化学习智能体训练收敛和优化性能。最后,通过硬件在环实验验证所提方法的有效性。结果表明,所提策略可以在真实的车载控制器中实时应用。与基于智能驾驶员模型的生态驾驶策略相比,所提策略在满足驾驶安全约束的前提下,改善了车辆的能源经济性、乘坐舒适性和出行效率。

基于交通结构发展情景分析的城市交通碳排放测算研究

随着我国城市化和机动化进程的不断加快,在满足居民出行需求的同时,需要更加合理的出行结构来促进交通环境的改善.本文利用不同方法分析测算了城市交通碳排放现状,结合低碳目标的城市客运交通结构优化模型探讨了交通出行比例不变、交通出行比例优化和交通出行比例失衡三种发展情景.分析表明,不同情景下的城市交通碳排量的平均年增长率分别为13.1%、7.3%和15.3%.公共交通是交通结构优化的主要推动力,只有在公共交通分担率不断上升的同时,控制并降低小汽车交通出行比例,才能降低碳排放总量的增长速度.

5G城市轨道交通场景分类及信道建模

城市轨道交通是现代化交通基础设施的重要组成部分,5G作为新一代移动通信技术,可提供高速率、低时延的无线数据传输,有助于提升城市轨道交通的运行效率和服务质量。由于城市轨道交通场景的复杂性,需要针对性的通信场景分类、信道特性分析和精准的信道模型为城市轨道交通5G通信系统的设计提供理论支撑。基于此,提出了5G城市轨道交通电波传播场景的分类,以支撑典型场景下的信道测试与建模工作,同时阐述了城市轨道交通场景信道测量和建模的现状,并分析了当前面临的主要挑战。结合5G通信智能化特点,讨论了人工智能在信道特征提取和信道建模方面的应用前景与可行思路,并深入分析了基于可重构智能面和无人飞行器辅助的5G城市轨道交通信道建模研究现状和发展前景。最后,阐述了毫米波频段下5G城市轨道交通信道建模的研究。

基于情景分析的城市轨道交通应急指挥系统功能需求研究

城市轨道交通运营突发事件可能对列车运行和客运组织造成干扰,需要应急指挥系统进行综合调度指挥和应急处置.突发事件具有不确定性,建设应急指挥系统是一项复杂决策,功能需求分析是决策的重要依据,要求功能描述清晰、一致和完整.本文采用情景分析法对突发事件的情景构建、应对任务和功能需求进行了描述,提出了确定应急指挥系统功能需求的策略.并以列车信号系统故障为例进行了分析,给出了功能需求描述和实现功能需求的数据和技术要求.结果表明,利用情景分析法对应急指挥系统进行功能需求分析是有效的,可以较好地解决需求分析不确定性和完整性问题.

用于政策情景模拟的城市交通系统动力学模型构建:以北京市为例

本文构建了系统动力学模型用以分析城市的交通出行情况以及能源消耗情况。首先,构建了包括人口、经济、交通等多个子模块的大系统,通过模型模拟出城市不同车辆的情况、公交系统的情况、出行量的情况、出行选择的情况、能源消耗的情况等。然后,通过实证分析,以北京市作为案例,对该市2000年—2020年的人口及年龄结构、出行生成、出行方式选择、交通能源消耗进行分析。最后,通过情景分析模拟出4种情景下北京市出行结构和能源消耗的不同趋势,进一步探讨了今后的政策建议:①努力改变人们出行观念,减少汽车出行次数;②出租车保持目前的效率在未来将难以满足出行需要;③未来应更多注重对老旧汽车节能减排的关注力度。

基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO_2减排效果研究

为准确量化纯电动公交车CO_2减排效果,更好地推动纯电动公交车在城市公交领域的推广应用,本文从能源链角度对纯电动公交车全生命周期的CO_2减排效果进行了研究.基于能源消耗数据,构建了基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO_2排放模型;采用单因素敏感性分析法对排放模型的主要影响因素进行了分析,并基于此采用情景分析法建立了CO_2减排效果分析方法;通过实际案例及情景设置分析了现阶段及不同场景下纯电动公交车的CO_2减排效果.结果表明:在相同运营环境下,相比柴油公交车,纯电动公交车能源链全生命周期每百公里可以实现CO_2减排61.20%;在设定的不同情景下,2025年,2035年,2050年纯电动公交车的使用将分别实现每天CO_2减排134 712.36 t,253 566.80 t,326 323.74 t.

城市交通碳排放分析及交通低碳发展模式——以上海为例

为了有效减缓我国城市交通因城市化、机动化的快速推进所导致的CO2等温室气体排放量不断急剧增加的趋势,构建以低碳、绿色、环保、高效、低耗、安全为特征的城市低碳交通发展模式。以上海市为例,采用了IPCC2006中的碳排放计算公式,及运用基于我国燃烧热值的CO2排放因子,统计分析了城市交通CO2排放现状,并将其结合城市交通结构进行了相应的分析。研究结果表明:私家车是城市交通能源消耗的较大增长源,同时也是城市交通CO2排放的较大贡献者。最后,为了短期内尽快转变城市交通发展方式,快速有效地构建城市交通低碳发展模式,以减少能源消耗及CO2排放,提出了以慢行交通、公共交通替代私家车出行的减排途径;并通过情景分析评估了不同减排策略的减排效果,为发展以公共交通为主导的交通模式、及节能减排的实施提供了理论依据。

基于SP调查的城市公共交通出行时间价值估计

城市公共交通乘客出行成本的量化研究,对于科学合理地评价公共交通系统的社会效益意义重大,而出行时间价值是进行乘客出行成本估计的一个重要环节.本文以北京市市区居民SP调查数据为依托,通过分析公共交通出行时间价值的影响因素,选取Logit模型为基础模型,引入'出行者收入'作为模型新增变量,并针对工作商务、社会娱乐两种出行目的在不同换乘情况下出行时间价值模型进行参数标定,建立了基于SP调查数据的改进型时间价值求解模型,并计算得到北京市公共交通出行者在不同出行目的和有无换乘情况下的换乘时间价值、候车时间价值以及运行时间价值.研究发现,工作商务出行目的出行时间价值普遍高于社会娱乐的出行时间价值,出行者在不同出行目的和有无换乘情况下的候车时间价值,大于换乘时间价值以及运行时间价值,并且有换乘情况下的候车时间价值大于无换乘情况下的候车时间价值.

基于出行的城市客运交通环境系统优化研究

构建了基于出行结构的城市客运交通环境系统优化模型。在系统分析的基础上,使用系统动力学方法模拟城市客运交通环境系统的发展;建立线性优化模型求解在城市的资源环境等约束条件下,以交通综合效率最大化为目标的最优出行结构;根据二者的结果,设计城市交通发展的不同情景,进行二次模拟;建立灰色关联评价模型对情景分析结果进行综合评价,在社会经济条件支撑、政策可行、资源环境压力最小化的前提下,得到城市客运交通环境系统出行结构的优化结果。最后通过北京市的案例研究,验证了模型的有效性。

中国和瑞典城市行人事故形态对比研究(英文)

为了了解中国城市交通中车辆碰撞行人事故的形态,在中国长沙地区开展了深入的调查。共采集2001年至2006年期间行人事故案例497例,其中446例具有详细的事故信息,信息来源包括警察、医院和回勘调查。通过现场调查采集到51例行人事故。所有采集的事故数据被存档于长沙市深入的车辆交通事故调查数据库(IVAC)中。基于497例数据进行了统计分析,分析结果与瑞典STRADA(Swedish TRaffic Accident Data Acquisition)数据进行了对比研究。结果表明:长沙地区的行人死亡率高出瑞典2倍多,两个地区的大多数行人事故均发生在良好的照明条件和干燥气候条件下;与瑞典相比较,长沙的行人事故形态分布呈现出显著的不同。

天津市低碳交通发展模式研究

从生命周期的角度对各出行方式单位里程碳排放情况进行了计算分析。在此基础上通过情景分析法,结合对天津市交通发展趋势进行分析研究,提出适合于天津的低碳交通发展模式。

基于车流密度的车联网城市场景中继选择算法

城市场景的车联网是一种复杂的异构网络,网络中的车辆节点密度受时间和空间的影响很大。因此,提出一种基于车流密度的中继节点发射功率自适应选择(TDARS)算法。该算法通过使源节点和中继节点的发射功率随车流密度的大小自适应地调整,防止网络干扰程度加剧,提升车联网的网络性能。仿真表明,提出的算法相比传统的基于中断概率的中继选择算法,在城市场景不同的车流密度情况下,均表现出了更好的网络性能。

可变限速控制下的城市快速路交通流混沌分析

可变限速策略是城市快速路交通系统中重要的管理手段,制定合理限速值需要考虑交通流运行特征与车辆速度特征因素。为更好地研究可变限速控制下的车辆行驶速度特征所引起的混沌现象,通过设定交通流中遵循可变限速值行驶车辆的不同比例p这一参数,以北京市三环快速路交通环境为背景,构建多种仿真情景得到速度时空序列,借助C-C法获得不同断面的速度序列时间延迟与嵌入维数,重构时间序列相空间,利用小数据量法获得最大Lyapunov指数即λmax,以判断混沌特征,并在相同流量下进行对比,分析发现,没有实施可变限速策略时,断面速度序列λmax为正;实施可变限速策略时,可变限速标识下游200m位置速度时间序列λmax为正,并且λmax与p存在二次回归关系,当p=76.8%时,速度序列λmax趋于0。以p为关键参数的分析结果可为制定可变限速值以及策略实施提供参考。

城市快速路交通状态自动判别解决方案

为满足社会公众对实时交通状态信息发布服务的需求,对城市快速路交通状态自动判别解决方案的关键技术进行研究。在总结已有研究成果的基础上,对快速路交通状态判别指标、判别标准及空间对象进行分析,选取平均行程车速作为快速路交通状态的判别指标。设计了交通状态自动判别软件构架,对平均行程车速实时估计算法模块进行了详细分析。基于研究成果开发的快速路交通状态自动判别系统软件已经应用于上海市快速路监控中心。对软件的实际运行效果进行评估,结果表明,道路交通状态判别平均精度达到95%以上。

应急场景条件下的城市轨道交通行车调度演练系统设计

应急场景条件下的城市轨道交通行车调度演练系统可以较为真实地模拟各类设备故障或突发事件条件下的列车运行方案调整优化,是提高行车调度员应急技能的重要技术手段。在分析演练系统建设必要性和建设目标的基础上,对行车调度演练系统进行设计,从运行图管理、演练场景管理、ATS操作模拟、列车运行模拟和演练结果评估5个方面分析系统功能。以苏州市轨道交通4号线为例,对系统的实施与应用效果进行评价,结果表明系统的设计方案可以满足行车调度员对常见故障及大型综合性突发事件应急处置的演练需求,能有针对性地提升行车调度员的业务水平。

基于道路交通的石家庄市强降水内涝风险评估

基于构建的石家庄市强降水内涝数学模型,选取2、5、10、30、50、100年一遇小时降水对2017年石家庄市道路积涝水深进行情景模拟,同时以道路交通的车流、车速表征城市内涝的承载体脆弱性,利用GIS空间分析功能完成强降水内涝灾害对道路交通的风险评估。结果表明,随着小时降水重现期的增大,城市道路积水面积和积水深度呈不同程度增加趋势;在2年一遇的降水强度下,城区25.8%的道路有积水,平均积水深度为8.6 cm,而在100年一遇的降水强度下,积水网格数量超过70%,单元网格内部积水明显增加,平均积水深度为56.3 cm;道路交通内涝风险评估表现出低风险区网格数量在30年一遇时最高,而中高风险区的网格数量随着重现期变大不断增多。

知识图谱在城市交通智能治理中的应用探索

交通拥堵治理是世界各城市都面临的治理难题,全面、客观、准确、及时地把握城市级大规模交通运行规律,对交通拥堵治理具有至关重要的意义。知识图谱是结构化的语义网络知识库,以符号形式描述概念及其相互关系,论文通过构建知识图谱,用以探索人、车、路、环境等多因素相互作用下城市交通运行和演化规律。

城市交通机动化对城市公共空间的影响

我国当前人口、土地和机动化三方面矛盾突出,快速交通机动化进程中城市公共空间情境面临危机。通过分析城市交通与城市公共空间形态、使用方式及使用人群、文化区位等的相互影响关系,提出中国城市中心区的主要矛盾在于可达性与机动性的冲突,进而阐述了构建中心区快速与慢行系统的基本构想。